近日，中国科学院大连化学物理研究所生物技术部研究员徐兆超带领的研究团队利用氮丙啶作为荧光团电子供体，有效抑制淬灭荧光和易使染料光漂白的分子内电荷转移态(TICT)的形成，获得了高荧光强度和光稳定性的系列新型荧光染料。相关成果发表在J. Am. Chem. Soc. (DOI: 10.1021/jacs.6b03924)上。
荧光染料广泛应用于生物分子标记，通过所见即所得(seeing is believing)的方式跟踪生物分子，研究功能生物分子的位置和作用。荧光染料的光强度和光稳定性是影响成像质量的首要因素，特别是以超高分辨为技术支撑的单分子荧光成像的快速发展，对荧光染料的光强度和光稳定性提出了更高的要求。然而，现有的大多数荧光染料缺乏足够的光强度，少数高荧光强度的染料在光稳定性方面的不足限制了对细胞的长时间观察。理论研究已经证实，光照扭转分子内电荷转移(TICT)是荧光染料非辐射跃迁的主要方式。针对此问题，该研究团队通过实验与理论计算相结合的方式，将荧光染料中常用的电子供体二烷基胺变换为三元环的氮丙啶，由于氮丙啶巨大的环张力和空间位阻，有效地阻止了染料受光照激发后TICT态的形成，从而极大地提高了荧光强度和光稳定性。
上述工作得到国家自然科学基金优秀青年基金和面上项目的支持。