Molekulární senzor - Molecular sensor

Schematické znázornění chemosenzoru sestávajícího ze signalizační části a rozpoznávací části, které jsou vzájemně spojeny nějakým způsobem, který usnadňuje komunikaci mezi oběma částmi.

A molekulární senzor nebo chemosenzor je molekulární struktura (organické nebo anorganické komplexy), která se používá ke snímání analyt k vytvoření zjistitelné změny nebo signál.[1][2][3][4] Působení chemosenzoru závisí na interakci probíhající na molekulární úrovni, obvykle zahrnuje nepřetržité sledování aktivity chemických látek v dané matrici, jako je roztok, vzduch, krev, tkáň, odpadní vody, pitná voda atd. Aplikace chemosenzorů se označuje jako chemosenzor, což je forma molekulární rozpoznávání. Všechny chemosenzory jsou navrženy tak, aby obsahovaly a signální skupina a a rozpoznávací skupina, který je připojen buď přímo k sobě navzájem, nebo prostřednictvím nějakého druhu konektoru nebo mezikusu.[5][6][7] Signalizace je často opticky založená elektromagnetická radiace, což vede ke změnám v jednom (nebo v obou) ultrafialovém a viditelném vstřebávání nebo emise vlastnosti senzorů. Chemosenzory mohou být také na elektrochemické bázi. Senzory s malými molekulami souvisí s chemosenzory. Ty jsou však tradičně považovány za strukturně jednoduché molekuly a odrážejí potřebu jejich formování chelátování molekuly pro tvorbu komplexů ionty v analytická chemie. Chemosenzory jsou syntetické analogy biosenzory s tím rozdílem, že biosenzory začleňují biologické receptory, jako jsou protilátky, aptamery nebo velké biopolymery.

Ilustrace běžných modelů používaných při konstrukci senzorů.

Chemosenzory popisují molekulu syntetického původu, která signalizuje přítomnost hmoty nebo energie. Chemosenzor lze považovat za typ analytické přístroj. Chemosenzory se používají v každodenním životě a byly použity v různých oblastech, jako je chemie, biochemie, imunologie, fyziologie atd. A obecně v medicíně, například při analýze kritické péče o vzorky krve. Chemosenzory mohou být navrženy tak, aby detekovaly / signalizovaly jeden analyt nebo směs takových druhů v roztoku.[4][8][9][10][11] Toho lze dosáhnout buď jediným měřením, nebo použitím nepřetržitého monitorování. Signální část funguje jako a převodník signálu, převádí informace (událost rozpoznávání mezi chemosenzorem a analytem) na optickou odezvu jasným a reprodukovatelným způsobem.

Nejčastěji je změna (signál) pozorována měřením různých fyzikálních vlastností chemosenzoru, jako jsou fotofyzikální vlastnosti pozorované v vstřebávání nebo emise, kde různé vlnové délky elektromagnetické spektrum Jsou používány.[12][13] V důsledku toho je většina chemosenzorů popsána jako buď kolorimetrický (základní stav ) nebo světélkující (vzrušený stav, fluorescenční nebo světélkující ). Kolorimetrické chemosenzory vedou ke změnám jejich absorpčních vlastností (zaznamenané pomocí ultrafialová viditelná spektroskopie ), například v absorpční intenzitě a vlnové délce nebo v chiralitě (použití kruhově polarizované světlo, a CD spektroskopie ).[14]

Receptor for selectively binding heparineReceptor for selectively binding tannines

Receptor for selectively binding Saxitoxin

Heparin vazbaKyselina tříslová vazbaSaxitoxin vazba

Naproti tomu pak v případě luminiscenčních chemosenzorů detekce analytu pomocí fluorescenční spektroskopie, vyvolává spektrální změny v excitaci fluorescence nebo v emisním spektru, které se zaznamenávají pomocí a fluorimetr.[15] K těmto změnám může dojít také v jiných vlastnostech excitovaného stavu, jako je doba života excitovaného stavu, kvantový výtěžek fluorescence a polarizace atd. Chemosenzoru. Detekce fluorescence může být dosažena při nízké koncentraci (pod ~ 10-6 M) s většinou fluorescenčních spektrometrů. To nabízí výhodu použití senzorů přímo v systémech optických vláken. Příklady použití chemosenzorů jsou pro sledování krevního obsahu, koncentrací léčiv atd., Stejně jako ve vzorcích prostředí. Iontů a molekul je hojně v biologických a environmentálních systémech, kde jsou zapojeny / ovlivňují biologické a chemické procesy.[16] Vývoj molekulárních chemosenzorů jako sond pro tyto analyty je každoroční multimiliardový obchod zahrnující jak malé, tak malé a střední podniky i velké farmaceutické a chemické společnosti.

Vlevo: Příklad změny pozorované v kolorimetrickém azobenzen chemosenzor na bázi 1 v roztoku o pH 7,4 po rozpoznání iontu mědi. Událost rozpoznávání / snímání je sdělována jako jasná změna barvy, která je viditelná pouhým okem. Vpravo: Odpovídající změny UV-viditelného absorpčního spektra chemosenzoru po rozpoznání / vazbě na Cu (II) (zobrazeno modře) a od volného senzoru (zobrazeno zeleně). Změny po přidání EDTA obrátit změny vedou k vytvoření původních spekter (zobrazeno červeně).

Chemosenzory byly poprvé použity k popisu kombinace molekulárního rozpoznávání s nějakou formou reportéru, takže lze pozorovat přítomnost hosta (označovaný také jako analyt, srov. Výše).[17] Chemosenzory jsou navrženy tak, aby obsahovaly signální část a molekulární rozpoznávací část (také nazývanou vazebné místo nebo receptor). Kombinace obou těchto komponent lze dosáhnout mnoha způsoby, například integrovaným, zkrouceným nebo rozmístěným. Chemosenzory jsou považovány za hlavní součást oblasti molekulární diagnostika v rámci disciplíny supramolekulární chemie, na které se spoléhá molekulární rozpoznávání. Pokud jde o supramolekulární chemii, je chemosenzorizace příkladem chemie hostitel – host, kde přítomnost hosta (analyt) v hostitelském místě (senzor) vede k rozpoznávací události (např. snímání), kterou lze monitorovat v reálném čase. To vyžaduje navázání analytu na receptor pomocí všech druhů vazebných interakcí, jako je např vodíkové vazby, dipól - a elektrostatické interakce, solofobní účinek, chelatace kovů atd. Rozpoznávací / vazebná část je zodpovědná za selektivitu a efektivní vazbu hosta / analytu, což závisí na topologii ligandu, charakteristikách cíle (iontový poloměr, velikost molekuly, chiralita, náboj, koordinace počet a tvrdost atd.) a povaha rozpouštědla (pH, iontová síla, polarita). Chemosenzory jsou obvykle vyvíjeny tak, aby byly schopné interagovat s cílovým druhem reverzibilním způsobem, což je předpokladem pro nepřetržité monitorování.

Jeden z prvních příkladů fluorescenčního chemosenzoru vyvinutého pro monitorování aniontů (fosfát) v konkurenčních vodných médiích. Chemosenzory nevyzařují ve své „volné“ formě A, ale po rozpoznání fosfátu zbytkem polyaminového receptoru (směsí elektrostatických a vodíkových vazebných interakcí) B se fluorescenční emise postupně zvyšuje, což nakonec vede k tvorbě vysoce fluoreskující (hostitel: host) struktura C.

Metody optické signalizace (např fluorescence ) jsou citlivé a selektivní a poskytují platformu pro reakci v reálném čase a místní pozorování. Vzhledem k tomu, že chemosenzory jsou navrženy tak, aby byly cílené (tj. Mohou rozpoznat a vázat konkrétní druh) a citlivé na různá rozmezí koncentrací, lze je použít k pozorování skutečných živých událostí na buněčné úrovni. Protože každá molekula může vést k signálu / odečtu, který lze selektivně měřit, často se říká, že chemosenzory jsou neinvazivní a následně přilákaly významnou pozornost pro jejich aplikace v biologické hmotě, například v živých buňkách. Bylo vyvinuto mnoho příkladů chemosenzorů pro sledování buněčných funkcí a vlastností, včetně monitorování koncentrací a transportů iontového toku v buňkách, jako jsou Ca (II), Zn (II), Cu (II) a další fyziologicky důležité kationty[18] a anionty,[19] stejně jako biomolekuly.[20][21]

Návrh ligandů pro selektivní rozpoznávání vhodných hostů, jako je kov kationty[22] a anionty[23][24] byl důležitým cílem supramolekulární chemie. Termín supramolekulární analytická chemie byl nedávno vytvořen k popisu aplikace molekulárních senzorů na analytickou chemii.[25] Senzory s malými molekulami souvisí s chemosenzory. Ty jsou však tradičně považovány za strukturně jednoduché molekuly a odrážejí potřebu vytvářet chelatující molekuly pro komplexaci iontů v analytické chemii.

Dějiny

Zatímco chemosenzory byly poprvé definovány v 80. letech, lze dokumentovat první příklad takového fluorescenčního chemosenzoru jako Friedrich Goppelsroder, který v roce 1867 vyvinul metodu pro stanovení / snímání iontů hliníku pomocí fluorescenčního ligandu / chelátu. Tato a další práce dalších zrodila to, co je považováno za moderní analytickou chemii.

V 80. letech dosáhl vývoj chemosenzování Anthony W. Czarnik,[26][27][28] A. Prasanna de Silva[29][30][31] a Roger Tsien,[32][33][34] který vyvinul různé typy luminiscenčních sond pro ionty a molekuly v roztocích a v biologických buňkách pro aplikace v reálném čase. Tsien dále studoval a rozvíjel tuto oblast výzkumu dalším vývojem a studiem fluorescenčních proteinů pro aplikace v biologii, jako je zelené fluorescenční proteiny (GFP), za který mu byla v roce 2008 udělena Nobelova cena za chemii. Práce Lynna Sousy na konci 70. let týkající se detekce iontů alkalických kovů, která pravděpodobně vyústila v jeden z prvních příkladů použití supramolekulární chemie ve fluorescenci snímací design,[35] stejně jako to J.-M. Lehn, H. Bouas-Laurent a spolupracovníci na Université Bordeaux I, Francie.[36] Vývoj snímání PET z přechodový kov ionty vyvinul mimo jiné L. Fabbrizzi.[37]

Při chemosenzování je použití fluorofor připojený k receptoru pomocí kovalentního spaceru se nyní běžně označuje jako princip fluorophores-spacer-receptor. V takových systémech je snímací událost obvykle popsána jako důsledek změn ve fotofyzikálních vlastnostech chemosenzorových systémů v důsledku zesílené fluorescence vyvolané chelatací (CHEF),[26][27][28] a fotoindukovaný elektronový přenos (PET),[29][30][31] mechanismy. V zásadě jsou tyto dva mechanismy založeny na stejné myšlence; komunikační cesta je ve formě přenosu elektronů v prostoru skrz prostor z receptorů bohatých na elektrony do fluoroforů s nedostatkem elektronů (v prostoru). To má za následek zhášení fluorescence (aktivní přenos elektronů) a emise z chemosenzoru je „vypnuta“ pro oba mechanismy v nepřítomnosti analytů. Po vytvoření komplexu host-host mezi analytem a receptorem se však komunikační cesta rozbije a fluorescenční emise z fluoroforů se zvýší nebo „zapne“. Jinými slovy, intenzita fluorescence a kvantový výtěžek se zvýší po rozpoznání analytu.

Vlevo: Příklad změn ve fluorescenčním emisním spektru chemosenzoru pro zinek, kde je emise zvýšena nebo „zapnuta“ po rozpoznání iontu zinku v pufrovaném roztoku. Vpravo: změny pod UV lampou prokazující výrazný rozdíl v luminiscenční emisi po přidání Zn (II): levý ventil v nepřítomnosti (volný chemosenzor) přímo v přítomnosti Zn (II).

Receptor fluoroforů může být také integrován do chemosenzoru. To vede ke změnám emisní vlnové délky, což často vede ke změně barvy. Pokud je výsledkem snímání tvorba signálu, který je viditelný pouhým okem, jsou tyto snímače obvykle označovány jako kolorimetrický. Mnoho příkladů kolorimetrických chemosenzorů pro ionty, jako např fluorid byly vyvinuty.[38] A indikátor pH lze považovat za kolorimetrické chemosenzory pro protony. Tyto senzory byly vyvinuty pro jiné kationty, stejně jako anionty a větší organické a biologické molekuly, jako jsou proteiny a sacharidy.[39]

Principy návrhu

Chemosenzory jsou molekuly velikosti nano a pro použití in vivo musí být netoxické. Chemosenzor musí být schopen poskytnout měřitelný signál v přímé reakci na rozpoznání analytu. Odezva signálu tedy přímo souvisí s velikostí snímací události (a následně s koncentrací analytu). Zatímco signální část funguje jako signální převodník, převádí událost rozpoznávání na optickou odezvu. Rozpoznávací skupina je zodpovědná za vazbu na analyt selektivním a reverzibilním způsobem. Pokud jsou vazebnými místy „nevratné chemické reakce“, jsou indikátory popsány jako fluorescenční chemodozimetry, nebo fluorescenční sondy.

Aby senzor mohl fungovat, musí být mezi dvěma skupinami otevřena aktivní komunikační cesta. V kolorimetrických chemosenzorech to obvykle závisí na strukturně integrovaném receptoru a převodníku. Při luminiscenčním / fluorescenčním chemosenzování mohou být tyto dvě části „rozmístěny“ ven nebo spojeny kovalentní rozpěrkou. Komunikační cesta prošla elektronový přenos nebo přenos energie pro takové fluorescenční chemosenzory. Účinnost hostitel – host rozpoznávání mezi receptorem a analytem závisí na několika faktorech, včetně designu receptorové skupiny, jehož cílem je co nejvíce odpovídat povaze strukturní povahy cílového analytu i povaze prostředí, které snímání událost nastává uvnitř (např. typ média, tj. krev, sliny, moč atd. v biologických vzorcích). Rozšířením tohoto přístupu je vývoj molekulární majáky, což jsou oligonukleotidové hybridizační sondy založené na fluorescenční signalizaci, kde je rozpoznávací nebo snímací událost sdělována zesílením nebo snížením luminiscence pomocí Försterův přenos rezonanční energie (FRET) mechanismus.

Fluorescenční chemosenzor

Všechny chemosenzory jsou navrženy tak, aby obsahovaly signální část a rozpoznávací část. Jsou integrovány přímo nebo jsou spojeny s krátkou kovalentní distanční vložkou v závislosti na mechanismu zapojeném do signalizační události. Chemosenzor může být založen na vlastní montáž senzoru a analytu. Příkladem takového návrhu jsou testy (indikátor) posunutí IDA.[40] Byl vyvinut senzor IDA pro anionty, jako jsou citrátové nebo fosfátové ionty, přičemž tyto ionty mohou vytěsnit fluorescenční indikátor v komplexu indikátor-hostitel.[5] Takzvaný UT chuťový čip (University of Texas) je prototyp elektronického jazyka a kombinuje supramolekulární chemii s nábojově vázanými zařízeními na bázi křemíkových destiček a imobilizovaných receptorových molekul.

Většina příkladů chemosenzorů pro ionty, jako například z alkalický kov ionty (Li +, Na +, K + atd.) a kov alkalických zemin ionty (Mg2 +, Ca2 + atd.) jsou navrženy tak, aby vzrušený stav fluoroforové složky chemosenzoru byl zastaven přenosem elektronů, pokud senzor není komplexován s těmito ionty. Není tedy pozorována žádná emise a senzor se někdy označuje jako „vypnutý“. Komplexováním senzoru s kationtem se mění podmínky pro přenos elektronů tak, že proces blokování je blokován a fluorescenční emise je „zapnuta“. Pravděpodobnost PET je řízena celkovou volnou energií systému ( Gibbsova volná energie ΔG). Hnací síla pro PET je reprezentována ΔGET, celkové změny volné energie pro přenos elektronů lze odhadnout pomocí Rehm-Wellerovy rovnice.[41] Elektronový přenos je závislý na vzdálenosti a klesá s rostoucí délkou distančního prvku. Uhašení přenosem elektronů mezi nenabitými druhy vede k vytvoření radikálového iontového páru. Toto se někdy označuje jako primární přenos elektronů. Možný přenos elektronů, ke kterému dochází po PET, se označuje jako „přenos sekundárních elektronů“. Zchlazení zesílení chelatace (CHEQ) je opačný účinek, jaký se projevuje u CHEF.[42] V CHEQ je pozorováno snížení fluorescenční emise chemosenzoru ve srovnání s původně pozorovaným „volným“ senzorem při tvorbě host-host. Protože přenos elektronů je směrový, byly tyto systémy také popsány na principu PET, který je popsán jako vylepšení PET z receptoru na fluorofor se zvýšeným stupněm zhášení. Takový účinek byl prokázán pro snímání anionty jako jsou karboxyláty a fluoridy.[43]

Velké množství příkladů chemosenzorů bylo vyvinuto vědci ve fyzikálních vědách, vědách o životě a životním prostředí. Výhody fluorescenční emise, které se „zapnou“ z „vypnuto“ při rozpoznávací události, což umožňuje srovnání chemosenzorů s „majáky v noci“. Vzhledem k tomu, že proces je reverzibilní, je zvýšení emisí závislé na koncentraci a pouze se „nasytí“ při vysokých koncentracích (plně vázaný receptor). Lze tedy provést korelaci mezi luminiscencí (intenzita, kvantový výtěžek a v některých případech životnost) a koncentrací analytu. Díky pečlivému návrhu a vyhodnocení povahy komunikační cesty byly navrženy podobné senzory založené na použití přepínání „zapnuto-vypnuto“ nebo „zapnuto-vypnuto-zapnuto“ nebo „vypnuto-zapnuto-vypnuto“. Začlenění chemosenzorů na povrchy, jako je např kvantové tečky, nanočástice, nebo do polymery je také rychle rostoucí oblastí výzkumu.[44][45][46] Mezi další příklady chemosenzorů, které fungují na principu zapínání nebo vypínání fluorescenční emise, patří, Försterův přenos rezonanční energie (FRET), přenos vnitřního náboje (ICT), zkroucený přenos vnitřního náboje (TICT), emise na bázi kovu (například v luminiscenci lanthanoidů),[47][48] a excimer a exciplex emise a agregací indukovaná emise (AIE).[49][50] Chemosenzory byly jedním z prvních příkladů molekul, které by mohly vést k přepínání mezi stavy „zapnuto“ nebo „vypnuto“ pomocí vnějších podnětů a jako takové je lze klasifikovat jako syntetické molekulární stroj, ke kterému Nobelova cena za chemii byla udělena v roce 2016 na Jean-Pierre Sauvage, Fraser Stoddart a Bernard L. Feringa.

Použití těchto stejných konstrukčních principů, jaké se používají při chemosenzování, také připravilo půdu pro vývoj molekulární logické brány napodobuje (MLGM),[51][52] byl poprvé navržen s použitím fluorescenčních chemosenzorů na bázi PET od společnosti De Silva a spolupracovníků v roce 1993.[53] Molekuly byly vyrobeny tak, aby fungovaly v souladu s Booleova algebra který provádí logickou operaci založenou na jednom nebo více fyzikálních nebo chemických vstupech. Pole pokročilo od vývoje jednoduchých logických systémů založených na jediném chemickém vstupu k molekulám schopným provádět složité a postupné operace.

Aplikace chemosenzorů

Analyzátor kritické péče POTI vyvinutý pro snímání různých iontů a molekul, které jsou důležité pro analýzu kritické péče o vzorky krve. Tento druh analyzátoru se používá v sanitkách a nemocnicích po celém světě. Tento systém je založen na monitorování změn v různých chemosenzorech prostřednictvím modulace jejich fluorescenčních vlastností.

Chemosenzory byly začleněny prostřednictvím povrchové funkcionalizace na částice a kuličky, jako je kovový základ nanočástice, kvantové tečky, částice na bázi uhlíku a do měkké materiály jako jsou polymery pro usnadnění jejich různých aplikací.

Jiné receptory nejsou citlivé na konkrétní molekulu, ale na třídu molekulárních sloučenin, tyto chemosenzory se používají v senzorech založených na poli (nebo microarray). Senzory založené na poli využívají vazbu analytů diferenciálními receptory. Jedním z příkladů je skupinová analýza několika kyselin tříslových, které se hromadí ve stárnoucí skotské whisky v dubových sudech. Skupinové výsledky prokázaly korelaci s věkem, ale jednotlivé složky nikoli. Podobný receptor lze použít k analýze tartrátů ve víně.

Aplikace chemosenzorů v buněčném zobrazování je obzvláště slibná, protože většina biologických procesů je nyní monitorována pomocí zobrazovacích technologií, jako je konfokální fluorescence a mikroskopie superrozlišení, mezi ostatními.

Fluorescenční chemosenzor / sonda pro monitorování enzymatické aktivity pomocí konfokální fluorescenční mikroskopie. a) Sonda není luminiscenční a není dodávána do buněk. b) Jednotka cukru je rozpoznána glykosidázou, která ji odštěpí a uvolní chemosenzor do buněk.

Sloučenina saxitoxin je neurotoxin nacházející se v měkkýších a v chemické zbrani. Experimentální senzor pro tuto sloučeninu je opět založen na PET. Interakce saxitoxinu s korunovou etherovou částí senzoru zabíjí jeho PET proces směrem k fluoroforu a fluorescence se přepíná z vypnuto na zapnuto.[4] Neobvyklá borová skupina zajišťuje, že fluorescence probíhá ve viditelné části elektromagnetického spektra.

Viz také

Reference

  1. ^ Wu, Di; Sedgwick, Adam C .; Gunnlaugsson, Thorfinnur; Akkaya, Engin U .; Yoon, Juyoung; James, Tony D. (07.12.2017). „Fluorescenční chemosenzory: minulost, přítomnost a budoucnost“. Recenze chemické společnosti. 46 (23): 7105–7123. doi:10.1039 / c7cs00240h. ISSN  1460-4744. PMID  29019488.
  2. ^ Wang, Binghe; Anslyn, Eric V. (2011-08-24). Chemosenzory: principy, strategie a aplikace. John Wiley & Sons. doi:10.1002/9781118019580. ISBN  9781118019573.
  3. ^ Czarnik, Anthony W. (01.10.1994). "Chemická komunikace ve vodě pomocí fluorescenčních chemosenzorů". Účty chemického výzkumu. 27 (10): 302–308. doi:10.1021 / ar00046a003. ISSN  0001-4842.
  4. ^ A b C de Silva, A. Prasanna; Gunaratne, H. Q. Nimal; Gunnlaugsson, Thorfinnur; Huxley, Allen J. M .; McCoy, Colin P .; Rademacher, Jude T .; Rice, Terence E. (08.08.1997). "Události rozpoznávání signalizace pomocí fluorescenčních senzorů a spínačů". Chemické recenze. 97 (5): 1515–1566. doi:10.1021 / cr960386p. PMID  11851458.
  5. ^ A b Czarnik, Anthony W. (1993). Fluorescenční chemosenzory pro rozpoznávání iontů a molekul - ACS Symposium Series (ACS Publications). Série sympozia ACS. 538. doi:10.1021 / bk-1993-0538. ISBN  0-8412-2728-4.
  6. ^ Bissell, Richard A .; Silva, A. Prasanna de; Gunaratne, H. Q. Nimal; Lynch, P. L. Mark; Maguire, Glenn E. M .; Sandanayake, K. R. A. Samankumara (01.01.1992). „Molekulární fluorescenční signalizace se systémy„ fluor – spacer – receptor “: přístupy ke snímacím a přepínacím zařízením prostřednictvím supramolekulární fotofyziky.“ Chem. Soc. Rev. 21 (3): 187–195. doi:10.1039 / cs9922100187. ISSN  1460-4744.
  7. ^ Desvergne, J. P .; Czarnik, A. W. (1997-04-30). Chemosenzory rozpoznávání iontů a molekul. Springer Science & Business Media. ISBN  9780792345558.
  8. ^ F., Callan, J .; P., de Silva, A .; C., Magri, D. (2005). „Luminiscenční senzory a spínače na počátku 21. století“. Čtyřstěn. 61 (36): 8551–8588. doi:10.1016 / j.tet.2005.05.043. ISSN  0040-4020.
  9. ^ de Silva, A. P .; Fox, D. B .; Moody, T. S .; Weir, S. M. (leden 2001). "Vývoj molekulárních fluorescenčních spínačů". Trendy v biotechnologii. 19 (1): 29–34. doi:10.1016 / S0167-7799 (00) 01513-4. ISSN  0167-7799. PMID  11146100.
  10. ^ Supramolekulární chemie: od molekul k nanomateriálům. Chichester, West Sussex: Wiley. 2012. ISBN  9780470746400. OCLC  753634033.
  11. ^ Fabbrizzi, Luigi; Licchelli, Maurizio; Pallavicini, Piersandro (01.10.1999). "Přechodové kovy jako přepínače". Účty chemického výzkumu. 32 (10): 846–853. doi:10.1021 / ar990013l. ISSN  0001-4842.
  12. ^ Turro, Nicholas J. (1991). Moderní molekulární fotochemie. University Science Books. ISBN  9780935702712.
  13. ^ 1936-, Balzani, Vincenzo (1990). Supramolekulární fotochemie. New York: Ellis Horwood. ISBN  978-0138775315. OCLC  22183798.CS1 maint: číselné názvy: seznam autorů (odkaz)
  14. ^ Daly, Brian; Ling, Jue; Silva, A. Prasanna de (2015-06-22). „Současný vývoj senzorů a přepínačů fluorescenčního PET (fotoindukovaného přenosu elektronů)“. Recenze chemické společnosti. 44 (13): 4203–4211. doi:10.1039 / C4CS00334A. ISSN  1460-4744. PMID  25695939.
  15. ^ Duke, Rebecca M .; Veale, Emma B .; Pfeffer, Frederick M .; Kruger, Paul E .; Gunnlaugsson, Thorfinnur (2010-09-17). „Kolorimetrické a fluorescenční aniontové senzory: přehled posledního vývoje v používání chemosenzorů na bázi 1,8-naftalimidu“. Recenze chemické společnosti. 39 (10): 3936–53. doi:10.1039 / B910560N. hdl:2262/67324. ISSN  1460-4744. PMID  20818454.
  16. ^ Que, Emily L .; Domaille, Dylan W .; Chang, Christopher J. (01.05.2008). "Kovy v neurobiologii: zkoumání jejich chemie a biologie pomocí molekulárního zobrazování". Chemické recenze. 108 (5): 1517–1549. doi:10.1021 / cr078203u. ISSN  0009-2665. PMID  18426241.
  17. ^ Silva, A. Prasanna de; Moody, Thomas S .; Wright, Glenn D. (2009-11-16). „Fluorescentní PET (fotoindukovaný elektronový přenos) senzory jako silné analytické nástroje“. Analytik. 134 (12): 2385–93. Bibcode:2009Ana ... 134.2385D. doi:10.1039 / B912527M. ISSN  1364-5528. PMID  19918605.
  18. ^ Cotruvo, Joseph A .; Aron, Allegra T .; Ramos-Torres, Karla M .; Chang, Christopher J. (07.07.2015). „Syntetické fluorescenční sondy pro studium mědi v biologických systémech“. Recenze chemické společnosti. 44 (13): 4400–4414. doi:10.1039 / c4cs00346b. PMC  4478099. PMID  25692243.
  19. ^ Ashton, Trent D .; Jolliffe, Katrina A.; Pfeffer, Frederick M. (07.07.2015). „Luminiscenční sondy pro bioobrazování malých aniontových druhů in vitro a in vivo“. Recenze chemické společnosti. 44 (14): 4547–4595. doi:10.1039 / C4CS00372A. ISSN  1460-4744. PMID  25673509.
  20. ^ Poynton, Fergus E .; Bright, Sandra A .; Blasco, Salvador; Williams, D. Clive; Kelly, John M .; Gunnlaugsson, Thorfinnur (11. 12. 2017). „Vývoj polypyridylových komplexů a konjugátů ruthenia (II) pro buněčné a in vivo aplikace“. Recenze chemické společnosti. 46 (24): 7706–7756. doi:10.1039 / C7CS00680B. ISSN  1460-4744. PMID  29177281.
  21. ^ Lin, Vivian S .; Chen, Wei; Xian, Ming; Chang, Christopher J. (07.07.2015). „Chemické sondy pro molekulární zobrazování a detekci sirovodíku a reaktivních druhů síry v biologických systémech“. Recenze chemické společnosti. 44 (14): 4596–4618. doi:10.1039 / C4CS00298A. ISSN  1460-4744. PMC  4456340. PMID  25474627.
  22. ^ Hamilton, Graham R. C .; Sahoo, Suban K .; Kamila, Sukanta; Singh, Narinder; Kaur, Navneet; Hyland, Barry W .; Callan, John F. (7.7.2015). "Optické sondy pro detekci protonů a kationtů alkalických kovů a kovů alkalických zemin". Recenze chemické společnosti. 44 (13): 4415–4432. doi:10.1039 / c4cs00365a. ISSN  1460-4744. PMID  25742963.
  23. ^ Gale, Philip A .; Caltagirone, Claudia (2015-06-22). "Detekce anionu malými molekulami a molekulárními soubory". Recenze chemické společnosti. 44 (13): 4212–4227. doi:10.1039 / C4CS00179F. ISSN  1460-4744. PMID  24975326.
  24. ^ Gunnlaugsson, Thorfinnur; Glynn, Mark; Hussey), Gillian M. Tocci (rozená; Kruger, Paul E .; Pfeffer, Frederick M. (2006). „Rozpoznávání aniontů a snímání v organických a vodných médiích pomocí luminiscenčních a kolorimetrických senzorů“. Recenze koordinační chemie. 250 (23–24): 3094–3117. doi:10.1016 / j.ccr.2006.08.017.
  25. ^ Anslyn, Eric V. (2007). "Supramolekulární analytická chemie". The Journal of Organic Chemistry. 72 (3): 687–699. doi:10.1021 / jo0617971. PMID  17253783.
  26. ^ A b Huston, Michael E .; Akkaya, Engin U .; Czarnik, Anthony W. (01.11.1989). "Detekce zesílené fluorescence chelatací nekovových iontů". Journal of the American Chemical Society. 111 (23): 8735–8737. doi:10.1021 / ja00205a034. ISSN  0002-7863.
  27. ^ A b Huston, Michael E .; Haider, Karl W .; Czarnik, Anthony W. (červen 1988). „Chelace zesílená fluorescence v 9,10-bis [[(2- (dimethylamino) ethyl) methylamino] methyl] anthracenu." Journal of the American Chemical Society. 110 (13): 4460–4462. doi:10.1021 / ja00221a083. ISSN  0002-7863.
  28. ^ A b Akkaya, Engin U .; Huston, Michael E .; Czarnik, Anthony W. (01.04.1990). „Fluorescence anthrylazamakrocyklických konjugovaných sond ve vodném roztoku se zesiluje chelatací“. Journal of the American Chemical Society. 112 (9): 3590–3593. doi:10.1021 / ja00165a051. ISSN  0002-7863.
  29. ^ A b Silva, A. Prasanna de; Rupasinghe, R. A. D. Dayasiri (01.01.1985). „Nová třída indikátorů fluorescenčního pH založená na foto-indukovaném přenosu elektronů“. Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. 0 (23): 1669. doi:10.1039 / C39850001669. ISSN  0022-4936.
  30. ^ A b Silva, A. Prasanna de; Silva, Saliya A. de (01.01.1986). „Fluorescenční signalizační korunové ethery;„ zapnutí “fluorescence rozpoznáním a vazbou iontů alkalických kovů in situ“. Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. 0 (23): 1709–1710. doi:10.1039 / C39860001709. ISSN  0022-4936.
  31. ^ A b Silva, A. Prasanna de; Gunaratne, H. Q. Nimal; Gunnlaugsson, Thorfinnur; Nieuwenhuizen, Mark (01.01.1996). „Fluorescenční spínače s vysokou selektivitou vůči sodíkovým iontům: korelace iontově indukovaného přepínání konformace s fluorescenční funkcí“. Chemická komunikace. 0 (16): 1967. doi:10.1039 / CC9960001967. ISSN  1364-548X.
  32. ^ Minta, A .; Tsien, R. Y. (1989-11-15). "Fluorescenční indikátory pro cytosolický sodík". The Journal of Biological Chemistry. 264 (32): 19449–19457. ISSN  0021-9258. PMID  2808435.
  33. ^ Tsien, R. Y. (1989). Fluorescenční indikátory iontových koncentrací. Metody v buněčné biologii. 30. str. 127–156. doi:10.1016 / S0091-679X (08) 60978-4. ISBN  9780125641302. ISSN  0091-679X. PMID  2538708.
  34. ^ Minta, A .; Kao, J. P .; Tsien, R. Y. (1989-05-15). „Fluorescenční indikátory pro cytosolický vápník založené na rhodaminových a fluoresceinových chromoforech“. The Journal of Biological Chemistry. 264 (14): 8171–8178. ISSN  0021-9258. PMID  2498308.
  35. ^ Sousa, Lynn R .; Larson, James M. (01.01.1977). "Crown éterové modelové systémy pro studium reakce fotoexcitovaného stavu na geometricky orientované rušiče. Účinek iontů alkalických kovů na emise z naftalenových derivátů". Journal of the American Chemical Society. 99 (1): 307–310. doi:10.1021 / ja00443a084. ISSN  0002-7863.
  36. ^ Konopelski, Joseph P .; Kotzyba-Hibert, Florencie; Lehn, Jean-Marie; Desvergne, Jean-Pierre; Fagès, Frédéric; Castellan, Alain; Bouas-Laurent, Henri (01.01.1985). "Syntéza, kationtová vazba a fotofyzikální vlastnosti makrobicyklických antraceno-kryptandů". Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. 0 (7): 433–436. doi:10.1039 / C39850000433. ISSN  0022-4936.
  37. ^ Fabbrizzi, Luigi; Poggi, Antonio (01.01.1995). "Senzory a přepínače z supramolekulární chemie". Recenze chemické společnosti. 24 (3): 197. doi:10.1039 / CS9952400197. ISSN  1460-4744.
  38. ^ Devaraj, S .; Saravanakumar, D .; Kandaswamy, M. (02.02.2009). „Duální reagující chemosenzory pro anionty a kationty: Syntéza a studie selektivního chemosenzoru pro ionty F− a Cu (II)“. Senzory a akční členy B: Chemické. 136 (1): 13–19. doi:10.1016 / j.snb.2008.11.018. ISSN  0925-4005.
  39. ^ Calatrava-Pérez, Elena; Bright, Sandra A .; Achermann, Stefan; Moylan, Claire; Senge, Mathias O .; Veale, Emma B .; Williams, D. Clive; Gunnlaugsson, Thorfinnur; Scanlan, Eoin M. (2016-11-18). „Glykosidázou aktivované uvolňování fluorescenčních 1,8-naftalimidových sond pro zobrazování nádorových buněk z glykosylovaných„ pro-sond'". Chemická komunikace (Cambridge, Anglie). 52 (89): 13086–13089. doi:10.1039 / c6cc06451e. hdl:2262/78923. ISSN  1364-548X. PMID  27722254.
  40. ^ Nguyen, Binh T .; Anslyn, Eric V. (01.12.2006). "Testy indikátor-posunutí". Recenze koordinační chemie. 250 (23–24): 3118–3127. doi:10.1016 / j.ccr.2006.04.009. ISSN  0010-8545.
  41. ^ Weller, A. (01.01.1968). "Přenos elektronů a tvorba komplexu v excitovaném stavu". Čistá a aplikovaná chemie. 16 (1): 115–124. doi:10.1351 / pac196816010115. ISSN  1365-3075. S2CID  54815825.
  42. ^ Yoon, Juyoung; Czarnik, Anthony W. (01.07.1992). „Fluorescenční chemosenzory uhlohydrátů. Prostředek pro chemickou komunikaci vazby polyolů ve vodě na základě zhášení se zvýšenou chelatací“. Journal of the American Chemical Society. 114 (14): 5874–5875. doi:10.1021 / ja00040a067. ISSN  0002-7863.
  43. ^ Gale, Philip A .; Caltagirone, Claudia (01.01.2018). "Fluorescenční a kolorimetrické senzory pro aniontové druhy". Recenze koordinační chemie. 354: 2–27. doi:10.1016 / j.ccr.2017.05.003. ISSN  0010-8545.
  44. ^ Silvi, Serena; Credi, Alberto (2015-06-22). „Luminiscenční senzory založené na konjugátech kvantové tečky a molekuly“. Recenze chemické společnosti. 44 (13): 4275–4289. doi:10.1039 / C4CS00400K. ISSN  1460-4744. PMID  25912483.
  45. ^ Baptista, Frederico R .; Belhout, S. A .; Giordani, S .; Quinn, S. J. (2015-06-22). "Nedávný vývoj senzorů uhlíkových nanomateriálů". Recenze chemické společnosti. 44 (13): 4433–4453. doi:10.1039 / C4CS00379A. ISSN  1460-4744. PMID  25980819.
  46. ^ Wolfbeis, Otto S. (07.07.2015). „Přehled nanočástic běžně používaných při fluorescenčním bioobrazování“. Recenze chemické společnosti. 44 (14): 4743–4768. doi:10.1039 / C4CS00392F. ISSN  1460-4744. PMID  25620543.
  47. ^ Amoroso, Angelo J .; Papež, Simon J. A. (07.07.2015). „Použití lanthanidových iontů v molekulárním bioobrazování“ (PDF). Recenze chemické společnosti. 44 (14): 4723–4742. doi:10.1039 / C4CS00293H. ISSN  1460-4744. PMID  25588358.
  48. ^ Gunnlaugsson, Thorfinnur; Papež, Simon J.A. (2014). Luminiscence lanthanidových iontů v koordinačních sloučeninách a nanomateriálech. Wiley-Blackwell. 231–268. doi:10.1002 / 9781118682760.ch06. ISBN  9781118682760.
  49. ^ Qin, Anjun; Tang, Ben Zhong, eds. (2013). Emise indukované agregací: Základy a aplikace, svazky 1 a 2. Wiley Online knihy. doi:10.1002/9781118735183. ISBN  9781118735183.
  50. ^ Hong, Yuning; Lam, Jacky W. Y .; Tang, Ben Zhong (2011-10-17). „Emise vyvolaná agregací“. Recenze chemické společnosti. 40 (11): 5361–88. doi:10.1039 / c1cs15113d. ISSN  1460-4744. PMID  21799992.
  51. ^ Silva, A Prasanna de (2012-11-29). Výpočet založený na molekulární logice. Monografie v supramolekulární chemii. doi:10.1039/9781849733021. ISBN  9781849731485.
  52. ^ Erbas-Cakmak, Sundus; Kolemen, Safacan; Sedgwick, Adam C .; Gunnlaugsson, Thorfinnur; James, Tony D .; Yoon, Juyoung; Akkaya, Engin U. (2018-04-03). „Molekulární logické brány: minulost, přítomnost a budoucnost“. Recenze chemické společnosti. 47 (7): 2228–2248. doi:10.1039 / C7CS00491E. ISSN  1460-4744. PMID  29493684.
  53. ^ de Silva, Prasanna A .; Gunaratne, Nimal H. Q .; McCoy, Colin P. (červenec 1993). "Molekulární fotoiontová brána AND založená na fluorescenční signalizaci". Příroda. 364 (6432): 42–44. Bibcode:1993 Natur.364 ... 42D. doi:10.1038 / 364042a0. ISSN  1476-4687. S2CID  38260349.