馬來(lái)酰亞胺修飾的TPE（TPE-MI）是一類通過(guò)在四苯基乙烯（TPE）分子結(jié)構(gòu)中引入馬來(lái)酰亞胺官能團(tuán)實(shí)現(xiàn)的新型功能材料，具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光（AIE）特性，在生物成像、熒光標(biāo)記、傳感及光電材料領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。以下是對(duì)其的詳細(xì)介紹：

一、化學(xué)結(jié)構(gòu)與特性

1. 化學(xué)結(jié)構(gòu)：

• TPE-MI由TPE和馬來(lái)酰亞胺（maleimide）通過(guò)化學(xué)反應(yīng)合成。馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)含有雙鍵，可與含雙鍵的分子（如烯丙基結(jié)構(gòu)）發(fā)生Michael加成反應(yīng)，形成共價(jià)鍵。

• TPE分子具有四個(gè)苯環(huán)，通過(guò)乙烯基連接，形成高度共軛的π電子體系，賦予其優(yōu)異的熒光性能。

2. AIE特性：

• TPE-MI在溶液中發(fā)光微弱，但在聚集態(tài)（如固態(tài)或凝膠態(tài)）下發(fā)光顯著增強(qiáng)。這一特性源于分子內(nèi)運(yùn)動(dòng)受限（RIM）機(jī)制，即聚集時(shí)分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)或振動(dòng)受阻，激發(fā)態(tài)能量通過(guò)輻射躍遷（發(fā)光）釋放，而非非輻射躍遷（熱耗散）。

• 馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)的引入可進(jìn)一步調(diào)控TPE-MI的熒光性能，如提高光量子產(chǎn)率和熒光強(qiáng)度。

3. 熱穩(wěn)定性與化學(xué)穩(wěn)定性：

• 馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)可提高TPE-MI的熱穩(wěn)定性，使其適用于高溫環(huán)境下的應(yīng)用。

• TPE-MI具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，可抵抗多種化學(xué)物質(zhì)的侵蝕。

結(jié)構(gòu)式：

二、應(yīng)用領(lǐng)域

1. 生物成像：

• TPE-MI可用于標(biāo)記細(xì)胞、組織、腫liu等生物樣品，實(shí)現(xiàn)高分辨率成像。其熒光性質(zhì)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生物樣品的變化，為生物醫(yī)學(xué)研究和臨床診斷提供有力工具。

• 例如，TPE-MI可報(bào)告亨廷頓病誘導(dǎo)多能干細(xì)胞模型中的蛋白質(zhì)平衡失衡，以及在形成可見(jiàn)聚集物之前轉(zhuǎn)染突變亨廷頓外顯子1的細(xì)胞。

2. 熒光標(biāo)記：

• TPE-MI可與含有巰基（-SH）基團(tuán)的生物分子（如蛋白質(zhì)、多肽、抗體）發(fā)生特異結(jié)合，形成穩(wěn)定的硫鍵結(jié)構(gòu)。這一特性使其成為熒光標(biāo)記和生物綴合的理想分子。

• 通過(guò)TPE-MI標(biāo)記的生物分子可用于藥物傳遞、生物分析等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)藥物的精確導(dǎo)入和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

3. 傳感：

• TPE-MI可用于檢測(cè)生物分子（如蛋白質(zhì)、DNA）或環(huán)境污染物（如重金屬離子）。在檢測(cè)過(guò)程中，探針與目標(biāo)分子結(jié)合后發(fā)生聚集，發(fā)光強(qiáng)度顯著增強(qiáng)，從而實(shí)現(xiàn)高靈敏度檢測(cè)。

4. 光電材料：

• TPE-MI具有良好的熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能，可用于制備光電器件和傳感器，如有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管、有機(jī)發(fā)光二極管、生物傳感器等。

• 其優(yōu)異的熒光性能和化學(xué)穩(wěn)定性使其成為光電材料領(lǐng)域的潛在候選者。

三、制備方法

TPE-MI的制備通常采用自由基聚合反應(yīng)，將苯乙烯和具有馬來(lái)酰亞胺官能團(tuán)的單體縮合聚合即可。制備得到的共聚物中含有具有高活性的雙鍵，可通過(guò)控制聚合程度和分子結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)控材料的力學(xué)性能、熱學(xué)性能和化學(xué)性質(zhì)。

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