有机光电子材料在生物医学中的应用

知识点：光电子材料

材料是科技、经济和人类文明的基础与先导，伴随着时代的进步而前行。当今世界，信息、能源与材料构成了社会发展的三大支柱。有机光电子材料是一种应用广泛的新型材料，在现今纳米技术、生物技术、信息技术、物联网技术协同发展的大背景下，发挥着越来越重要的作用。

近年来，逐渐形成了以共轭导电聚合物为主，以有机共轭小分子、磷光重金属配合物、聚集诱导增强发光材料为辅的有机光电 子材料研究领域，其应用也逐渐渗透到物理、化学、电子科学、生物医学等各个领域，极大地促进了各学科之间的交叉和融合性发展。

有机光电子材料具有优异的光学、电学及光/电转换特性。其发光机制主要有电致发光和光致发光两种。

电致发光是将有机材料作为空穴或电子传输层或发光层，用于有机光电子器件的制作，如OLED、太阳能电池等。

相比之下，有机光电子材料光致发光方面的研究及应用更为广泛，例如，材料受激产生的荧光、磷光光谱的变化、颜色变化、分子间/内电子或能量转移等信息，都可用于高灵敏度光学生物传感及细胞光学成像探针的设计。此外，有机光电子材料良好的光吸收性能及光/电、光/热转换特性，也为其在近红外细胞成像、光动力治疗、光热治疗及成像辅助的多模态治疗方面的应用提供了极大的可能。

目前，有机光电子材料在生物医学中的应用主要集中在生物传感、生物影像、生物治疗三大方面。对有机光电子材料在生物医学领域中应用的重要进展进行总结和梳理，对该领域的发展现状、存在问题进行探讨和分析，将促进有机光电子学、生物光子学、生物电子学等学科的发展，有效推动新一代纳米生物材料的开发及其在生物医学领域中的应用方面的发展。

内 容 简 介

有机光电子材料具有特殊的分子结构及发光特点，在生物医学领域有着广泛的应用。按照其分子结构的不同，可分为共轭导电聚合物、有机共轭小分子、磷光重金属配合物和聚集诱导增强发光材料等四大类。有机光电子材料在生物医学中的应用也从早期的生物传感与检测发展到近年来的生物成像和肿瘤治疗，特别是高分辨率的光声成像和近红外二窗成像，为脑部肿瘤、血管肿瘤的诊断提供了新的方法。

本书共4个章节。在第1章中，概述了四种重要的有机光电子材料，包括共轭导电聚合物、有机共轭小分子、磷光重金属配合物和聚集诱导增强发光材料。在后续章节中，介绍了有机光电子材料在生物传感、生物影像、生物治疗领域的诸多重要的研究成果，希望为有志于从事相关领域工作的研究生和研究者提供有价值的参考。第2章介绍了有机光电子材料在生物传感中的应用，通过特异性的生物识别过程，可实现对基因、蛋白质、生物小分子、生物信号分子、病原体及细胞内的金属离子等的高灵敏检测，在临床疾病诊断、遗传分析、药物筛选、环境检测等众多领域有着广泛的应用。第3章介绍了有机光电子材料在生物影像中的应用，通过荧光成像、发光成像、光声成像、拉曼成像及多模态成像技术，实现对肿瘤细胞、心脑血管等的实时、高分辨检测，在临床疾病诊断中具有巨大的应用潜力。第4章介绍了有机光电子材料在生物治疗中的应用，以光动力治疗、光热治疗和多模式的协同治疗为主，可实现对肿瘤细胞生长的有效抑制及对活体动物肿瘤的治疗，在各类肿瘤的治疗方面具有广阔的应用前景。

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