量子点-酞菁体系双光子激发过程能量转移的超快动力学研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11204222
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    30.0万
  • 负责人：
    李芳
  • 依托单位：
    武汉工程大学
  • 学科分类：
    A2202.光与物质相互作用
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2012
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2013-01-01 至2015-12-31

项目摘要

The photoinduced energy transfer process in Quantum dots (QDs)-Organic dyes have attracted great attentions due to their practical applications in photodynamic therapy (PDT）, solar energy conversion and nanoelectronic devices. In PDT application, the photoinduced energy transfer in QDs-phthalocyanine nanocomposite is the key to determine the quantum yield of photochemical products, and it has better imaging depth and spatial resolution by using two-photon excitation compared with one-photon excitation. The project is proposed to investigate the ultrafast dynamics of energy transfer in QDs-Phthalocyanine nanocomposite via two-photon excitation using ultrafast femtosecond time-resolved spectroscopy. The influence of laser intensity, the size of QDs, as well as the sample concentration on the energy transfer efficiency will be investigated，and the physical mechanism of energy transfer between QDs and phthalocyanine will be revealed. Such investigations not only provide a theoretical and experimental basis to improve the energy transfer efficiency of QDs-phthalocyanine nanocomposite but also are of great importance for the theory of QDs-phthalocyanine interactions and their applications in biomedical.
光诱导量子点-有机染料复合体系中的能量转移过程在光动力疗法、太阳能电池和微纳电子器件等领域具有重要的科学意义和应用价值，所以一直是研究的热点。在光动力疗法的应用中，光诱导量子点-酞菁体系中的能量转移过程是决定其光化学产物量子产率的关键所在；而采用双光子激发比单光子激发具有更好的成像深度和空间分辨率。本项目提出采用飞秒超快时间分辨光谱技术，对双光子激发量子点-酞菁体系能量转移的超快动力学过程进行研究，测量激光强度、量子点的尺寸大小、样品浓度对复合体系中能量转移效率的影响，并揭示量子点-酞菁体系中能量转移的物理机制。本项目的开展不仅为提高量子点-酞菁间能量转移效率提供了理论与实验依据，而且也对量子点和酞菁相互作用的基本理论及其在生物医疗中的应用具有重要意义。

结项摘要

量子点-有机染料间的能量转移过程在光动力疗法，太阳能电池和微纳电子器件等领域具有重要的科学意义和应用价值，所以一直是研究的热点。在光动力疗法中，量子点-酞菁复合体系中的能量转移过程是决定其光化学产物量子产率的关键所在。本项目提出采用双光子激发的方案，采用飞秒超快时间分辨光谱技术对量子点-酞菁间能量转移的超快动力学过程进行研究，分析激光强度，量子点的尺寸大小和浓度对复合体系间能量转移效率的影响，揭示量子点和酞菁之间能量转移的物理机制。本项目不仅为提高量子点-酞菁间能量转移效率提供了理论与实验依据，也对量子点和酞菁相互作用的基本理论及其在生物医疗中的应用都有重要意义。.本项目的主要研究内容、重要结果与关键数据及其科学意义如下：.（1）采用超快时间分辨光谱技术详细研究了双光子激发下，浓度和激发功率对CdTe量子点-铜酞菁复合体系的荧光共振能量转移的影响。研究结果表明，在780nm的双光子激发条件下，复合体系中CdTe量子点的荧光寿命随着铜酞菁溶液浓度的增加而减少，荧光共振能量转移效率增加。同时也研究了激发功率对荧光共振能量转移效率的影响。结果表明，随着激发光功率的增加，复合体系溶液中CdTe量子点的荧光寿命增加，荧光共振能量转移效率减小，其物理机制是因为高激发功率下的热效应和由双光子诱导的高阶激发态的跃迁。当激发光功率为200 mW时，双光子荧光共振能量转移效率为43.8%。该研究表明CdTe量子点-铜酞菁复合体系是非常有潜力的第三代光敏剂。.（2）采用时间分辨荧光光谱技术研究了在双光子激发下，不同尺寸大小的量子点与罗丹明B之间的荧光共振能量转移。研究结果表明，在800nm的双光子激发条件下，体系间能量转移效率随着供体吸收光谱与受体荧光光谱的光谱重叠程度增加而增加。同时，实验研究了罗丹明B浓度对荧光共振能量转移效率的影响。研究结果表明，量子点的荧光寿命随着罗丹明B浓度的增加而减小，量子点与罗丹明B之间的荧光共振能量转移效率随着罗丹明B浓度的增加而增加；当罗丹明B浓度为7.5×10-5mol/L时，双光子荧光共振能量转移效率为41.4%。在不久的将来，CdTe量子点-RhB复合体系将在生物医学、光电器件等领域具有光明的前景。

项目成果

期刊论文数量（13）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Study of the nonlinear absorption properties in organic molecular with ns, ps and fs laser
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  • DOI：
    10.1364/ltst.2012.sf4a.4
  • 发表时间：
    2012-11
  • 期刊：
    Laser and Tera-Hertz Science and Technology
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Fang Li;Peixiang Lu
  • 通讯作者：
    Peixiang Lu
Photoinduced energy transfer in a CdTe quantum dot– copperphthalocyanine system via two-photon excitation
CdTe 量子点-铜酞菁系统中通过双光子激发的光诱导能量转移
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Materials Letters
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    Muye Li;Junpei Zhang;Junbo Han;Peixiang Lu
  • 通讯作者：
    Peixiang Lu
Grain boundary segregation in Dy doped ceria by TEM and laser-assisted 3D atom probe
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  • DOI：
    10.3788/col201210.s21601
  • 发表时间：
    2012-12
  • 期刊：
    Chinese Optics Letters
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Fang Li
  • 通讯作者：
    Fang Li
CdSeS量子点／聚苯乙烯薄膜的三阶非线性光学特性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    中国激光
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    何志聪;李芳
  • 通讯作者：
    李芳
CdTe 量子点-铜酞菁复合体系荧光共振能量转移的研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    物理学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    何志聪;李芳;李牧野;魏来
  • 通讯作者：
    魏来

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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