半导体聚合物纳米颗粒：荧光传感在物联网智慧交通中的生物分析应用

本文档深入探讨了物联网技术在智慧交通领域的创新应用，聚焦于半导体聚合物纳米颗粒（Semiconducting Conjugated Polymer Dots, Pdots）的制备及其在荧光传感方面的独特优势。半导体聚合物纳米颗粒作为一种高性能的荧光纳米探针，因其具备超高的荧光亮度、大吸收截面、高量子产率以及快速的辐射跃迁速率等优点，被广泛应用于生物传感、荧光成像和药物传输等场景。它们的生物相容性和胶体稳定性使得它们在构建荧光探针时表现出极高的亮度和稳定性。 首先，作者介绍了一种基于半导体聚合物纳米颗粒与二氧化锰纳米复合物的荧光“Turn-On”检测方法，用于精确检测谷胱甘肽（GSH）。当体系中添加GSH时，二氧化锰被还原，导致荧光共振能量转移，从而熄灭Pdots的荧光。随着GSH浓度增加，荧光信号恢复，实现定量测量，线性范围和检测限都显示出较高的灵敏度。 其次，论文讨论了利用三价铈离子与Pdots之间的聚集作用，构建了一种传感器，用于碱性磷酸酶（ALP）的检测。ALP通过水解三磷酸腺苷（ATP）释放磷酸根，与铈离子结合形成络合物，这会解除对Pdots的荧光抑制，进而显示ALP的存在。优化后的实验条件显示了良好的线性范围和低检测限。 最后，文章还介绍了半导体聚合物纳米颗粒与纳米金复合物的原位合成，这种复合物在乙酰胆碱酯酶（AChE）分析中展现出潜在的应用。通过HAuCl4在Pdots表面生成金纳米颗粒，金纳米颗粒能够有效抑制Pdots的荧光发射，而当AChE催化乙酰胆碱水解时，这种抑制会被打破，荧光信号的改变可以反映AChE的活性。 这篇论文展示了半导体聚合物纳米颗粒在物联网和智慧交通中的具体应用，包括其在生物标志物检测和酶活性分析中的敏感、准确的荧光传感性能，为实现更智能、高效的交通监控和管理提供了新的可能性。同时，这些纳米材料的开发也推动了纳米技术在物联网领域的进一步发展。