一种具有光子上转换功能的生物活性水凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种具有光子上转换功能的生物活性水凝胶及其制备方法和应用，其中，所述生物活性水凝胶的原料包括上转换发光材料、除氧体系和生物凝胶因子；所述上转换发光材料包括三重态光敏剂和三重态能量受体；所述除氧体系包括生物活性酶及与所述生物活性酶相应的酶底物。本发明专利技术提供的生物活性水凝胶利用生物活性酶的酶促反应消耗氧气以实现更加高效地氧气去除，极大地阻碍了氧气对三重激发态的猝灭，使得三重态激子能量转移至受体分子，从而实现在空气氛围下较强的三重态

【技术实现步骤摘要】
一种具有光子上转换功能的生物活性水凝胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及有机发光材料领域。更具体地，涉及一种具有光子上转换功能的生物活性水凝胶及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]三重态：处于基态的光敏剂分子，吸收特定波长的激发光，分子从基态吸收能量跃迁到单重激发态，之后由于分子本身的刚性或者分子和重金属配位，由于重金属效应的存在下，分子间的能量能够发生系间窜越，从单重激发态到三重激发态。如果分子直接从单重激发态以光的形式发射能量回到基态，这个过程为荧光发射，寿命一般是纳秒级别的，如果分子从单重激发态跃迁到三重态，从三重态以光的形式发射能量回到基态，这个过程为磷光发射。由于从单重激发态跃迁到三重激发态是违反自旋规则的，这个过程需要一定的时间，因此磷光的寿命相对于荧光的寿命来说，会大几个数量级，一般为微秒级别。
[0003]光子上转换指的是将低能量的光转换为高能量光的技术。在有机材料中的光子上转换可利用三重态的分子互相碰撞而引起的三重态
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三重态湮灭(TTA)而产生，具体过程为：首先光敏剂吸收低能量的光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有光子上转换功能的生物活性水凝胶，其特征在于，所述生物活性水凝胶的原料包括上转换发光材料、除氧体系和生物凝胶因子；所述上转换发光材料包括三重态光敏剂和三重态能量受体；所述除氧体系包括生物活性酶及与所述生物活性酶相应的酶底物。2.根据权利要求1所述的生物活性水凝胶，其特征在于，所述生物活性酶包括葡萄糖氧化酶、乙醇氧化酶、细胞色素C P450酶、漆酶、抗坏血酸氧化酶、酪氨酸酶、多酚氧化酶、单加氧酶中的一种。3.根据权利要求1所述的生物活性水凝胶，其特征在于，所述生物活性水凝胶中，所述生物活性酶的浓度为5.0～5.0
×
104U/L；与所述生物活性酶相应的酶底物的浓度为1.0
×
10
‑3～5.0
×
10
‑2mol/L。4.根据权利要求1所述的生物活性水凝胶，其特征在于，所述生物活性水凝胶中，所述三重态光敏剂的浓度为1.0
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10
‑6～1.0
×
10
‑5mol/L，所述三重态光敏剂、三重态能量受体的摩尔比为1:100～1:300；优选地，所述生物活性水凝胶中，所述生物凝胶因子的质量分数为1％～10％。5.根据权利要求1所述的生物活性水凝胶，其特征在于，所述除氧体系还包括与所述生物活性酶相应的辅酶因子；优选地，所述生物活性水凝胶中，所述辅酶因子的浓度为1.0
×
10
‑6～1.0

【专利技术属性】
技术研发人员：曾毅，吴冰冰，李嫕，陈金平，于天君，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：