Force-Induced Shuttling of Rotaxanes Controls Fluorescence Resonance Energy Transfer in Polymer Hydrogels

费斯特共振能量转移 材料科学 尼罗河红 自愈水凝胶 光化学 接受者 荧光 聚合物 螺吡喃 共价键 分子 轮烷 纳米技术 高分子化学 化学 超分子化学 有机化学 复合材料 光学 物理 凝聚态物理
作者
Tatsuya Muramatsu,Shohei Shimizu,Jess M. Clough,Christoph Weder,Yoshimitsu Sagara
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (6): 8502-8509 被引量:31
标识
DOI:10.1021/acsami.2c20904
摘要

The molecular shuttling function of rotaxanes can be exploited to design mechanoresponsive reporter molecules. Here, we report a new approach to such rotaxane-based mechanophores, in which the fluorescence resonance energy transfer (FRET) between a donor-acceptor pair is mechanically controlled. A cyclic molecule containing a green-light-emitting FRET donor connected to a red-light-emitting FRET acceptor was threaded onto an axle equipped with a quencher at its center and two stoppers in the peripheral positions. In the force-free state, the green emitter is located near the quencher so that charge transfer interactions or photo-induced electron transfer between the two moieties suppress green emission and prevent the FRET from the green to the red emitter. The mechanophore was covalently incorporated into a linear polyurethane-urea (PUU), and stretchable hydrogels were prepared by swelling this polymer with water. Upon deformation of the PUU hydrogels and under an excitation light that selectively excites the donor, the intensity of the red fluorescence increases, as a result of a force-induced separation of the green emitter from the quencher, which enables the FRET. The switching contrast is much more pronounced in the gels than in dry films, which is due to increased molecular mobility and hydrophobic effects in the hydrogel, which both promote the formation of inclusion complexes between the ring containing the green emitter and the quencher.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Inory007发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
ding应助4444采纳,获得10
1秒前
乔晶发布了新的文献求助10
1秒前
王馨然发布了新的文献求助10
2秒前
现代大米完成签到,获得积分10
2秒前
含糊的戎发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
pearl发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
tianjing0307完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
帅气的孙悟空完成签到 ,获得积分10
5秒前
oldblack发布了新的文献求助10
5秒前
oldblack发布了新的文献求助10
5秒前
共享精神应助ccc采纳,获得10
5秒前
as关闭了as文献求助
5秒前
6秒前
褚明雪完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
大个应助高高采纳,获得10
7秒前
随遇而安发布了新的文献求助10
8秒前
peggypan发布了新的文献求助10
8秒前
zzk发布了新的文献求助10
8秒前
佳佳发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
shmily发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
红豆发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Geist der Kunst und Kultur 1000
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
日本現代怪異事典 副読本 700
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 650
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7395670
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9001658
关于积分的说明 19159508
捐赠科研通 7031395
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3229936
关于科研通互助平台的介绍 2392359
邀请新用户注册赠送积分活动 2211526