经由发光猝灭检测分析物的方法技术

一种用于基于发光响应检测分析物的传感元件，所述传感元件包括作为涂层提供在基材上的发光三芳基胺化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及分析物、特别是爆炸物或爆炸物相关物质的检测。
技术介绍
即使在低浓度下可靠地检测特定化合物的能力是持续的挑战，且持续需要提供实 现该目的的新型方法和设备。特别迫切需要检测通常用于恐怖分子袭击和战区的爆炸物和 爆炸物相关化合物。尽管经常谈论脏弹、生物和核恐怖主义W及简易爆炸装置（I邸)，大部 分武器仍使用硝基芳族和硝基脂族物质作为爆炸物、引爆剂、促进剂或爆炸物示踪剂。因 此，仍明确需要能W适当的高灵敏度和选择性检测该些物质。 许多商购传感器依赖于目标分析物（目标分子）存在于环境中时产生的次级产物 的检测。例如，在该类传感器中，目标分析物可通过化学反应分解W产生另一种分子，然后 检测该分子本身。该检测方法实际上是间接的，同时灵敏度由于从取样到检测所耗的时间 而可能稍显低效。其它检测方法要求直接接触取样。后面该些方法的缺点在于，它们依赖 于其中存在有待取样（例如擦拭）爆炸物分析物的基材的特定区域。 -种直接检测目标分析物的方法依赖于使用发光化合物。当一些化合物暴露于特 定波长的光时，它们吸收光（光致激发）并发射出不同波长的光（发光，其可为巧光或磯 光）。可测量/检测该发射出的光。然而，某些分析物分子还可与（激发的）发光化合物相 互作用，从而导致发射光的强度提高或降低。也可检测该变化，且因此可用于指示分析物分 子的存在。体现发光巧灭方法的传感器可商购获得。传感材料由含发光共辆聚合物的薄膜 组成。该些传感器可表现出高灵敏度，但就选择性而言存在改进的空间，尤其是当试图检测 爆炸物或爆炸物相关物质时。由于日用品如化妆品、咖啡和溶剂可导致与爆炸物和爆炸物 相关物质相同的发光强度定性降低，因此可发生假阳性的情况。该对该些现有共辆聚合物 传感器的适用性是极大的限制。与该背景相反，希望提供一种不具有该些缺点的传感器技术。特别希望提供一种 传感器技术，其对关键分析物如爆炸物和爆炸物相关物质显示出高灵敏度，且允许通过本 身对那些分析物具有特异性和选择性的特征响应识别该类关键分析物的存在。W此方式， 日常化学品的存在将给出与所需爆炸物和爆炸物相关物质不同的响应。
技术实现思路
在一个实施方案中，本专利技术提供了一种检测分析物的方法，所述方法包括： (i)使含=芳基胺结构部分的发光化合物与分析物相互作用并测量所述化合物由 于暴露于该分析物的发光性质； (ii)检测在步骤（i)中测得的发光性质与所述化合物在步骤（i)中的发光性质测 量之前的发光性质之间的差异；和 (iii)基于在步骤（ii)中检测到的发光性质差异确定是否存在分析物。 本专利技术还提供了一种用于基于发光响应检测分析物的传感元件，所述传感元件包 括作为涂层提供在基材上的含=芳基胺结构部分的发光化合物。所述传感元件用于使用本 专利技术方法的传感器设备中。 本专利技术还提供了一种用于基于测得的发光变化而检测分析物的传感器设备，所述 传感器设备包括本专利技术的传感元件。所述传感器设备使用本专利技术的方法。 除非上下文另外要求，否则在整个说明书和随后的权利要求中，措辞"包含"及变 型如"包括"和"含"应理解为意指包含所述的整体或步骤，或整体或步骤的组，但不排除任 何其它整体或步骤，或整体或步骤的组。 在本说明书中，提到的任何在先公开文献（或由其推导出的信息）或者任何已知 内容不被且不应被视为承认或认可或W任何方式暗示该在先公开文献（或由其推导出的 信息）或已知内容构成本说明书试图设及的领域中的公知常识的一部分。【附图说明】 参照附图阐述本专利技术的实施方案，在所述附图中： 图1为传感设备的组件的示意图； 图2为当常规共辆聚合物传感设备暴露于各种分析物时，光致发光强度相对于时 间的图； 图3为当包括所示=芳基胺化合物的传感设备暴露于各种分析物时，光致发光强 度相对于时间的图； 图4为当包括所示=芳基胺化合物的传感设备暴露于各种分析物时，光致发光强 度相对于时间的图； 图5为当包括不含=芳基胺的树枝状大分子的传感设备暴露于各种分析物时，光 致发光强度相对于时间的图； 图6为当包括所示=芳基胺化合物的传感设备暴露于各种分析物时，光致发光强 度相对于时间的图； 图7为当包括所示=芳基胺化合物的传感设备暴露于各种分析物时，光致发光强 度相对于时间的图； 图8为当包括所示=芳基胺化合物的传感设备暴露于各种分析物时，光致发光强 度相对于时间的图； 图9为当包括实施例6的=芳基胺化合物的传感设备暴露于溶于各种日常化学品 和化学品组合中的对硝基甲苯（pNT)时，光致发光强度相对于时间的图； 图10a为当包括图1化所示S芳基胺化合物的传感设备暴露于各种分析物时，光 致发光强度相对于时间的图；图11为当包括所示=芳基胺化合物的传感设备暴露于各种分析物时，光致发光 强度相对于时间的图； 图12为当包括所示=芳基胺化合物的传感设备暴露于各种分析物时，光致发光 强度相对于时间的图；和 图13为当包括所示=芳基胺化合物的传感设备暴露于不同分析物时，光致发光 强度相对于时间的图。【具体实施方式】 根据本专利技术，发现某些包含=芳基胺结构部分的化合物在暴露于特别感兴趣的分 析物分子（即爆炸物和爆炸物相关物质）时，显示出特征发光响应。该响应特性意味着该 些化合物在所述的直接传感方法学类型中具有很大的潜力。与所述方法相关的基本机理当 然是已知的，但本专利技术被认为代表了本领域中的显著进步。 广义而言，本专利技术的方法包括； (i)使含=芳基胺结构部分的发光化合物与分析物相互作用并测量所述化合物在 暴露于该分析物期间的发光性质； (ii)检测在步骤（i)中测得的发光性质与所述化合物在步骤（i)中的发光性质测 量之前的发光性质之间的差异；和 (iii)基于在步骤（ii)中检测到的发光性质差异确定是否存在分析物。 就本专利技术的方法而言，步骤（ii)可各种方式进行。在一个实施方案中，该步 骤可基于在步骤（i)中测量发光性质之前对所述含=芳基胺结构部分的化合物的发光性 质的实际测量进行。在该实施方案中，本专利技术提供了一种检测分析物的方法，所述方法包 括： (a)激发含=芳基胺结构部分的发光化合物并测量所述化合物的发光性质； 化）使所述化合物与所述分析物相互作用并测量所述化合物由于暴露于分析物的 发光性质；[003引 （C)检测在步骤（a)和化）中测得的发光性质的差异讯 (d)基于在步骤（C)中检测到的发光性质差异确定是否存在分析物。 该实施方案依赖于因发光化合物暴露于分析物而导致测得的发光性质发生变化。 该实施方案的实时实施包括在对分析物取样之前，激发并测量发光性质。为了获得可相对 于其评估发光响应的任何随后变化的对照或基准读数，测定该化合物的初始发光响应（即 在暴露于分析物之前）是重要的。 在某些实施方案中，本专利技术所用的=芳基胺化合物可对各种分析物显示出有利的 选择性。具体地，所述化合物可在爆炸物分析物和/或爆炸物示踪剂存在下显示出发光巧 灭。更具体地，所述化合物在包含一个或多个硝基的分析物和/或爆炸物示踪剂存在下显 示出发光巧灭。优选地，所述化合物在硝基芳族分析物存在下显示出发光巧灭。 广义而言，由于本专利技术提供了一种现有技术的可行替代方案，因此被认为其是有 价值的。然而，特别的意义在于如下事实；当与基于相同原理操作的现有传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于基于发光响应检测分析物的传感元件，所述传感元件包括作为涂层提供在基材上的发光三芳基胺化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·L·博恩，P·莫雷迪斯，P·E·绍尔，
申请(专利权)人：昆士兰大学，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU