发光材料的制备及应用
覃文武教授课题组主要研究方向为发光材料的制备及应用，包括有机分子荧光传感器和纳米发光材料。疾病的诊断与酶的活性有关，酶在生命过程中参与众多的生理和病理过程，常作为生物标志物用于临床上疾病诊断、治疗以及预后评价。COFs纳米材料具有高稳定性、可重复利用、高灵敏度和可调节孔径的优点，然而，由于严重的π-π堆积效应，COFs材料的发光不强，提高COFs的发光性能是将其用于检测的重要前提。研究者近年来一直致力于酶的活性检测及疾病诊断以及改进COFs的发光能力的研究，近几年内所获得研究成果在Analytical Chemistry, Acs Sensor,Chem. Commun.，Journal of Hazardous Materials，Sensors and Actuators: B.Chemical，Analytica Chimica Acta，ChemSusChem等刊物已发表论文30多篇。
相关成果：
一、 荧光探针DCDHFNH2-dpp4在糖尿病早期诊断中的作用
糖尿病是一种由高血糖引起的代谢性疾病。患者经常患有高血压和动脉硬化，甚至可能演变为肝脏疾病、肾脏疾病和其他糖尿病并发症。二肽酶IV(DPP-IV)在调节血糖水平中起着重要作用，是糖尿病诊断和治疗的靶点之一。我们设计并合成了一种检测DPP-IV的长波长比率荧光探针DCDHFNH2-dpp4（Anal.Chem.2021,93,11461-11469,图1）。DCDHFNH2-dpp4用于检测健康、荷瘤和糖尿病小鼠的DPP-IV，只有糖尿病小鼠显示出强烈的荧光信号。在器官成像中，发现DPP-IV在糖尿病小鼠的肝脏中相对丰富。此外，DCDHFNH2-dpp4在糖尿病小鼠的血清中也显示出显著的比例荧光信号。因此，荧光探针DCDHFNH2-dpp4在糖尿病的早期诊断中显示出巨大的潜力，有望应用于实际的临床医学。
图1. 用于DPP-IV检测的DCDHFNH2-DPP4探针机理设计。
二、 一种由β-葡萄糖醛酸酶激活的新型荧光探针策略辅助肝癌手术切除
肝脏在机体的解毒和代谢过程中起着关键作用。肝癌是对人类健康的严重威胁长期以来，它是一种发病率和致死率都很高的恶性肿瘤。因此，设计一种早期发现和早期治疗肝癌的方法将为患者的康复带来帮助。在这项工作中，构建了一系列荧光探针用于β-葡萄糖醛酸酶（GLU）的实时精密检测。其中的探针DCDNO2可准确用于肝癌细胞、HepG2异种移植后形成的小鼠肝组织以及小鼠各器官中GLU活性的光谱检测。DCDNO2在肝癌肿瘤小鼠的检测成像中也表现出高选择性的长波长荧光特性。此外，在肝癌小鼠模型局部喷洒DCDNO2的荧光成像中，DCDNO2可以准确辅助和指导肝癌肿瘤的手术切除。（Anal.Chem.2022,94,7012−7020，图2）。
图2. 探针DCDH、DCDCH3、DCDOCH3 和 DCDNO2 用于GLU活性测试的机制。
三、不同比例OMe/OH掺杂的共价有机框架作为荧光和比色传感器
提高共价有机框架（COFs）的发光特性一直是一个重要的问题。在这里，设计并合成了一系列具有不同OMe和OH比例的COFs（ChemSusChem, 2022, 15（11）, 202200100, 图3）。由于聚集诱导发射 (AIE)、分子内电荷转移 (ICT) 和激发态分子内质子转移 (ESIPT) 效应的协同作用，[OMe]x-TzDa 发生显着变化。[OMe]2-TzDa，其中包含OMe/OH 的2/1 比例，在水中表现出最强的荧光发射和最佳的pH 检测线性关系，可检测pH、HCl 和NH3气体，对 N2H4也表现出良好的响应。
图3. 通过掺杂不同比例的OMe和OH，COF的发光性能得到改善。
