zxcvb: 南方衛理公會大學研究揭示「發光棒」分子在醫學成像中的增強效應

南方衛理公會大學研究揭示「發光棒」分子在醫學成像中的增強效應


15 May 2026 at 05:08am
化學發光現象是指化學反應將能量轉化為光而非熱的過程,如螢火蟲發光或螢光棒的光亮。 位於達拉斯的南方衛理公會大學(SMU)研究團隊近期取得突破性發現,成功破解了為何某些發光分子在濃稠溶液中能產生更明亮光線的數十年科學謎題。

這項發表於英國皇家化學會期刊的研究聚焦於1,2-二氧雜環丁烷分子。 這種分子由兩個氧原子和兩個碳原子構成微型環狀結構,當環狀結構斷裂成兩部分時,化學反應會以光的形式釋放能量。 研究負責人Alex Lippert教授指出:「從螢光棒到螢火蟲發光,這種化學發光現象其實與人們生活息息相關。 雖然1,2-二氧雜環丁烷類分子已存在多年,但我們首次完整揭示了其發光效率顯著高於同類分子的關鍵機制。 "

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研究團隊通過計算機類比分析分子反應構型時發現,分子裂解過程中必須保持鄰近位置才能產生強光。 如果分解片段過早分離,發光強度會顯著減弱。 這項發現解釋了新型化合物為何能在水環境中實現接近100%的發光效率——這完全不同於早期只能在有機溶劑中工作的版本,突破了生物組織應用的相容性限制。

該研究成果為癌症追蹤和治療效果評估開闢了新途徑。 SMU博士後研究員Maidileyvis Castro Cabello(論文第一作者)表示:“這項研究的核心價值在於其革命性潛力——它將徹底改變診斷醫學和生物研究的檢測技術。 我期待化學、生物學、工程學與醫學的跨學科協作,共同推動新一代診斷技術的發展。 化學發光不僅是製造光亮,更是照亮健康之路,最終實現挽救生命的目標。 "

研究團隊還包括研究生Palanisamy Kandhan和計算化學專家Peng Tao博士。 他們通過理論計算揭示了分子形狀變化與發光效率之間的精確關聯,為未來開發更高效的生物醫學造影劑提供了關鍵理論支援。

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