毕业论文课题相关文献综述
文 献 综 述
1、概述
近年来，提高对生物体内和环境中物质的识别性能和灵敏度已成为化学传感器领域的重要目标[1-10]。HPLC，MS，AAS，ICP-AES等方法虽然在检测金属离子有着重大的意义，但检测时间长，仪器要求高，操作繁琐等缺点使其应用范围受到很大的限制。而荧光化学传感器灵敏度高、选择性好、响应时间短、用量少、可开关、分子结构易于修饰优化，并且操作简单、价格便宜、可以实时原位检测金属离子，最重要的是荧光化学传感器的细胞毒性非常小，这就使荧光化学传感器成为重要的研究课题。
随着荧光分析技术和传感技术的发展，荧光探针已经成为一种重要的荧光传感分析方法。荧光探针通过与目标物质选择性的键合，将微观领域的作用通过荧光信号表现出来，到达某些离子或分子的特效识别，由于其高度的灵敏性及特异的选择性而在分析化学、生物化学、环境科学、材料科学、医学等领域具有广泛的应用[11]。其中，罗丹明类荧光探针由于具有摩尔消光系数高、光稳定性好、荧光量子产率高、相对较长的激发波长和发射波长[12-14]等优异的光物理和光化学性能，现已成为重点研究领域。
2、荧光探针的构成及发光原理
图1 荧光探针结构
如图1所示，荧光分子探针由以下3部分构成[15]。（1）识别基团：能选择性地与某种化学物质结合；（2）荧光基团：当外来物种已被捕获产生光吸收和荧光信号的发射等输出信号；（3）连接体：作用是识别基团与报告基团。
一般来说，荧光分子处于基态，吸收光以后，由于荧光分子电子被激发，因此荧光分子处于激发态；基态和激发态均有单重态和三重态。S0、S1、S2分别表示分子的基态、第一激发单重态及第二激发单重态，能量依次升高。用T1、T2分别表示三重态的第一激发态和第二激发态。
由于激发态的电子极不稳定，导致它们会以辐射或非辐射两种方式释放能量，跃迁回到基态S0。辐射跃迁发生光子发射，产生荧光或磷光；非辐射跃迁通过内转化和体系间窜跃，使电子激发能转化为转动能或振动能[16-17]。图2表示分子内所发生的各种光物理过程，包括分子的激发过程和辐射跃迁、非辐射跃迁和振动松弛等去活化过程。处于最低能级的荧光分子的寿命为10-4～10-8秒，其电子从最低激发单重态S1跃迁回到基态S0，这就产生荧光[18]。
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