可视化分析方法在薄膜基材料荧光传感中的应用

来源：中国科学杂志社

随着光学成像技术的不断突破, 荧光可视化已经从简单的肉眼观察逐步向宽场显微、共聚焦显微、超分辨成像等方向发展。然而, 荧光可视化在薄膜基材料中的传感应用依然以肉眼观察以及少量的宽场显微为主要分析手段。同时, 薄膜基材料结构和性质的可视化分析研究也滞后于荧光可视化技术的发展。

基于此, 结合近几年的研究成果, 北京化工大学吕超教授课题组系统评述了荧光共聚焦显微技术在薄膜基材料体相分散状态和表面性质的可视化分析中的应用进展, 并对当前薄膜基荧光传感材料面临的问题和可能的解决方案进行了简要探讨。相关文章近期发表于《中国科学：化学》“薄膜基荧光传感专刊”。

利用可视化技术对材料结构以及化学反应过程进行成像是探究材料性能和化学反应动力学的最直观手段。提升可视化图像的对比度是获取更精细材料结构信息以及更准确动力学过程的重要途径。近年来, 荧光可视化技术因其超高的图像对比度成为可视化领域发展最迅速的技术之一。荧光图像的高对比度来源于荧光团发射的荧光信号和周围暗场背景之间的显著区别, 因此设计并合成更高发光效率的荧光团以及开发合理的可视化体系是提升荧光可视化技术成像分辨率和检测灵敏度的关键。化学家在近数十年间开发了不同类别的荧光团, 如有机小分子、量子点、荧光蛋白以及纳米颗粒, 使荧光可视化技术的应用范围大幅拓宽。多种可视化体系的构筑则进一步丰富了荧光可视化技术在化学、生物以及材料领域的应用。