馬來酰亞胺修飾的TPE（TPE-MI）是一類通過在四苯基乙烯（TPE）分子結構中引入馬來酰亞胺官能團實現的新型功能材料，具有聚集誘導發光（AIE）特性，在生物成像、熒光標記、傳感及光電材料領域具有廣泛應用前景。以下是對其的詳細介紹：

一、化學結構與特性

1. 化學結構：

• TPE-MI由TPE和馬來酰亞胺（maleimide）通過化學反應合成。馬來酰亞胺基團含有雙鍵，可與含雙鍵的分子（如烯丙基結構）發生Michael加成反應，形成共價鍵。

• TPE分子具有四個苯環，通過乙烯基連接，形成高度共軛的π電子體系，賦予其優異的熒光性能。

2. AIE特性：

• TPE-MI在溶液中發光微弱，但在聚集態（如固態或凝膠態）下發光顯著增強。這一特性源于分子內運動受限（RIM）機制，即聚集時分子內旋轉或振動受阻，激發態能量通過輻射躍遷（發光）釋放，而非非輻射躍遷（熱耗散）。

• 馬來酰亞胺基團的引入可進一步調控TPE-MI的熒光性能，如提高光量子產率和熒光強度。

3. 熱穩定性與化學穩定性：

• 馬來酰亞胺基團可提高TPE-MI的熱穩定性，使其適用于高溫環境下的應用。

• TPE-MI具有良好的化學穩定性，可抵抗多種化學物質的侵蝕。

結構式：

二、應用領域

1. 生物成像：

• TPE-MI可用于標記細胞、組織、腫liu等生物樣品，實現高分辨率成像。其熒光性質可實時監測生物樣品的變化，為生物醫學研究和臨床診斷提供有力工具。

• 例如，TPE-MI可報告亨廷頓病誘導多能干細胞模型中的蛋白質平衡失衡，以及在形成可見聚集物之前轉染突變亨廷頓外顯子1的細胞。

2. 熒光標記：

• TPE-MI可與含有巰基（-SH）基團的生物分子（如蛋白質、多肽、抗體）發生特異結合，形成穩定的硫鍵結構。這一特性使其成為熒光標記和生物綴合的理想分子。

• 通過TPE-MI標記的生物分子可用于藥物傳遞、生物分析等領域，實現藥物的精確導入和實時監測。

3. 傳感：

• TPE-MI可用于檢測生物分子（如蛋白質、DNA）或環境污染物（如重金屬離子）。在檢測過程中，探針與目標分子結合后發生聚集，發光強度顯著增強，從而實現高靈敏度檢測。

4. 光電材料：

• TPE-MI具有良好的熱穩定性和力學性能，可用于制備光電器件和傳感器，如有機場效應晶體管、有機發光二極管、生物傳感器等。

• 其優異的熒光性能和化學穩定性使其成為光電材料領域的潛在候選者。

三、制備方法

TPE-MI的制備通常采用自由基聚合反應，將苯乙烯和具有馬來酰亞胺官能團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，可通過控制聚合程度和分子結構來調控材料的力學性能、熱學性能和化學性質。

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