(a) Fotos de unidades formadoras de colonias (UFC) de S. aureus incubadas en películas a base de LW-PBI bajo irradiación de luz blanca (90 mW / cm2, 10 minutos). (b) Gráfico de absorbancia registrada a 291 nm de la solución UA en tampón PBS frente al tiempo utilizando un dispositivo conceptual casero. Recuadro:una representación esquemática del dispositivo de prueba de concepto. Crédito:© Science China Press
La generación fotosensibilizada de oxígeno singlete ha atraído un gran interés y ha alcanzado aplicaciones en diversos campos debido a su alta actividad biológica y fuerte oxidación. incluida la síntesis orgánica, tratamiento de aguas residuales, y terapia fotodinámica (TFD). Aunque el oxígeno singlete se puede producir de diversas formas, La transferencia de energía en estado triplete de algunas moléculas orgánicas bajo iluminaciones de luz es una de las formas más eficientes y controlables de producir las especies de oxígeno activo. donde los orgánicos se llaman fotosensibilizadores.
Por lo tanto, el rendimiento de los fotosensibilizadores juega un papel vital en la producción y aplicación de oxígeno singlete. Hasta ahora, Los compuestos coordinados basados en polipirrol son los fotosensibilizadores más utilizados y estudiados. Sin embargo, estos fotosensibilizadores se suelen utilizar en estado de solución o suspensión, y apenas se utiliza en estado sólido. Además, también sufren de una baja estabilidad fotoquímica y una baja eficiencia de absorción de la luz visible, lo que puede limitar aún más sus aplicaciones prácticas. Por lo tanto, desarrollo de alto rendimiento, Los fotosensibilizadores de oxígeno molecular utilizables en estado sólido siguen siendo un desafío.
En las últimas dos décadas, el grupo Fang de la Universidad Normal de Shaanxi se ha dedicado a la creación de materiales de película sensibles a la fluorescencia y los dispositivos de película correspondientes. Se ha creado y aplicado una serie de películas fluorescentes a los desarrollos de sensores / detectores. En este trabajo, desarrollaron un fotosensibilizador único basado en película, donde se sintetizó un derivado de bisimida de perileno (PBI) que contiene espirofluoreno no plano y se usó como capa activa.
Las propiedades fotofísicas y el rendimiento de producción de oxígeno singlete demostraron que el efecto ACQ se evita eficazmente debido al efecto estérico introducido intencionalmente. conduciendo a una emisión de fluorescencia ideal en estado sólido. La película también muestra una gran estabilidad fotoquímica y una alta eficiencia de absorción en la región de la luz visible. sentando las bases para su uso en estado sólido. Mientras tanto, la película muestra una gran eficiencia en la producción de luz de oxígeno singlete, y por tanto se puede utilizar con éxito en la esterilización.
El alto rendimiento se atribuye parcialmente a la presencia de una riqueza de canales moleculares dentro de la capa de la película debido a la estructura no plana del fluoróforo sintetizado, que se cree necesario para la transferencia de masa, un requisito previo para la producción eficiente de oxígeno singlete.
En comparación con los fotosensibilizadores de rutina utilizados en estado de solución o suspensión, el basado en película posee una serie de ventajas. Es:(1) reutilizable, (2) libre de contaminación, y (3) permite la fabricación de dispositivos, que debe traer conveniencia para aplicaciones prácticas. Otros estudios revelaron que la fotoproducción eficaz de oxígeno singlete también se puede realizar mediante la utilización de una lámpara LED pequeña y de bajo precio como fuente de luz y como soporte de película. Se espera que el dispositivo conceptual sea utilizable para PDT, Purificación del agua, esterilización, antisepsia, etc.