Advances in anion binding and sensing using luminescent lanthanide complexes.
Advances in anion binding and sensing using luminescent lanthanide complexes.
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使用发光灯笼型复合物在阴离子结合和传感的进步。
DOI：
10.1039/d0sc05419d
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发表时间：
2021-01-26
期刊：
影响因子：
8.4
通讯作者：
Butler SJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bodman SE;Butler SJ
在过去的二十年里，发光镧系配合物作为选择性阴离子受体被积极地研究。Ln（iii）配合物，特别是铕（iii）和铽（iii）的配合物，提供了独特的物理化学性质，这对于生物介质中的阴离子传感非常有价值，包括长的发光寿命（毫秒），其使得能够进行时间门控方法以消除来自生物分子的背景自发荧光，以及允许比率测量的线状发射光谱。通过精心设计的有机配体，稳定的Ln（iii）配合物可以设计用于快速和可逆的阴离子结合，提供快速和灵敏的发光响应，提供生物成像应用所需的高空间分辨率。本文综述了近年来Ln（III）受体的研究进展，这些受体表现出足够高的阴离子选择性，可用于生物或环境传感应用。我们评估的阴离子结合和传感的机制，以及采用的策略来调整阴离子的亲和力和选择性，通过配体的结构和几何形状的变化。我们突出发光Ln（iii）受体的例子，这些受体已被用于检测和定量生物介质（例如人血清）中的特定阴离子，实时监测酶反应，并在活细胞中以高灵敏度可视化目标阴离子。这篇简短的综述强调了使用发光镧系元素（iii）配合物在阴离子结合和传感方面的进展。
Luminescent lanthanide complexes have been actively studied as selective anion receptors for the past two decades. Ln(iii) complexes, particularly of europium(iii) and terbium(iii), offer unique photophysical properties that are very valuable for anion sensing in biological media, including long luminescence lifetimes (milliseconds) that enable time-gating methods to eliminate background autofluorescence from biomolecules, and line-like emission spectra that allow ratiometric measurements. By careful design of the organic ligand, stable Ln(iii) complexes can be devised for rapid and reversible anion binding, providing a luminescence response that is fast and sensitive, offering the high spatial resolution required for biological imaging applications. This review focuses on recent progress in the development of Ln(iii) receptors that exhibit sufficiently high anion selectivity to be utilised in biological or environmental sensing applications. We evaluate the mechanisms of anion binding and sensing, and the strategies employed to tune anion affinity and selectivity, through variations in the structure and geometry of the ligand. We highlight examples of luminescent Ln(iii) receptors that have been utilised to detect and quantify specific anions in biological media (e.g. human serum), monitor enzyme reactions in real-time, and visualise target anions with high sensitivity in living cells. This minireview highlights advances in anion binding and sensing using luminescent lanthanide(iii) complexes.
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