最近,苏州医工所医学检验室董文飞研究员课题组的李力博士等人运用理论计算方法,研究了荧光探针与氰根离子的结合过程以及该过程带来的荧光性能变化,从分子层面阐述了荧光探针对氰根离子的检测机理。

  该工作首先通过表面静电势分析(如图1),寻找探针与阴离子的结合位点。接着,在该位点引入常见阴离子,通过电子云模拟,分析探针与各阴离子结合之后的化学键性质(如图2),得出探针与氰根离子具有最强的结合能力;同时,创新性的引入显性溶剂模型对探针与其他阴离子(特别是卤素离子)的反应过程进行势能面扫描,从能量角度排除了其他离子对氰根离子检测过程的干扰(如图3)。最后,通过探针与氰根离子反应前后分子构型和轨道能级的变化,阐明该识别过程带来的荧光变化机制,为进一步设计新型荧光探针提供了理论依据。相关结果已经发表在Organic Electronics 30 (2016) 1-11上(SCI,IF=3.471)。