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近日，中國科學院長春光學精密機械與物理研究所（長春光機所）李斌研究員和馬和平助理研究員首次通過采用生物金屬有機多孔骨架（bio-MOF-1）作為載體，通過離子交換制備Eu和Tb離子共摻的發(fā)光MOF。由于骨架中納米孔的限制，Tb離子和Eu離子之間的距離限制在1納米左右， Tb離子和Eu離子能發(fā)生高效的能量轉(zhuǎn)移 （Tb到Eu的能量轉(zhuǎn)移效率達到了89%），因此整個體系發(fā)紅光。引入DPA分子后，DPA分子優(yōu)先與Tb離子結(jié)合，會產(chǎn)生DPA到Tb離子的能量轉(zhuǎn)移，同時發(fā)生在Tb和Eu之間的能量轉(zhuǎn)移被阻斷，使得整體體系發(fā)綠光。因此通過調(diào)節(jié)體系中能量傳遞的過程，研究團隊實現(xiàn)了對DPA分子的比率熒光檢測。

值得一提的是，此比率型熒光MOF傳感器對DPA分子的檢測限低至34nM，遠遠低于炭疽孢子對人類的傳染劑量（60μM）。而且，傳感器具有非常高的抗干擾能力：在一系列氨基酸（天冬氨酸、甘氨酸和蛋氨酸）、有機酸和人體中可能含的離子（K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Cu2+, Fe2+, Fe3+, Cl- 和NO3-）中都表現(xiàn)出了良好的選擇性。同時，由于MOF骨架納米孔道的篩分作用，人血清中生物大分子不能進入傳感器的孔道，研究團隊可以實現(xiàn)在人血清中對DPA分子的選擇性檢測，推進了比率型熒光MOF傳感器在實際檢測中的應(yīng)用。

該研究成果在《Biosensors and Bioelectronics》（Biosens. Bioelectron., 2016, 85, 287-293）雜志上報道，第一作者是博士生張翼鶴，共同通訊作者為李斌和馬和平。

該研究工作得到了國家自然科學基金委和發(fā)光學及應(yīng)用國家重點實驗室的大力支持。