碳点比率荧光探针在荧光传感检测领域中的研究进展
王艺霖, 李晓琪, 赵思思, 赵经纬（沈阳师范大学化学化工学院, 能源与环境催化研究所）
摘要：CDs作为新型碳基纳米材料凭借其低毒性、优异的光稳定性及发光可调谐性等特性, 已成为荧光传感领域的核心材料. 传统单发射体系CDs探针依赖荧光强度增强/猝灭现象实现对目标物的检测, 此类方法易受探针浓度、微环境波动及仪器参数偏移等因素干扰. 为突破这一瓶颈, 研究人员引入了具有内部自校准机制的双发射比率荧光探针, 以两个或多个荧光信号的强度比值为信号参量, 提升了复杂体系中的检测精度与抗干扰能力.本文系统综述了CDs比率荧光探针的最新研究进展, 重点剖析了探针类型、设计策略与应用效能. 最后, 针对当前研究中存在的材料发光原理不明、临床应用转化困难等问题, 提出了绿色合成、人工智能辅助设计等未来发展方向.
关键词：碳点, 比率荧光探针, 双发射, 荧光传感, 内部自校准机制
目录介绍
1 引言
2 CDs比率荧光探针传感机制
2.1 静态猝灭效应
2.2 动态猝灭效应
2.3 荧光共振能量转移
2.4 荧光内滤效应
2.5 电子转移
2.6 光致电子转移
2.7 螯合增强荧光效应
2.8 激发态分子内质子转移
2.9 聚集诱导发光效应
3 CDs比率荧光探针的类型
3.1 单响应信号体系
3.2 双响应信号体系
4 CDs比率荧光探针的构筑策略
4.1 表面修饰法
4.2 复合法
4.3 物理混合法
4.4 单一CDs双发射设计
5 CDs比率荧光探针的应用领域
5.1 环境污染物检测
5.1.1 对金属阳离子的检测
5.1.2 对无机阴离子的检测
5.1.3 对农药残留的检测
5.1.4 对有机污染物的检测
5.2 生物医学检测
5.2.1 对抗生素的检测
5.2.2 对生物标志物的检测
5.2.3 肿瘤微环境监测
5.2.4 活体动态成像
5.3 食品安全监测
5.3.1 对食品添加剂的检测
5.3.2 对细菌的检测
5.4 多参数检测
5.4.1 pH与温度传感
5.4.2 痕量水检测
6 总结与展望
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