本工作中,徐兆超團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)單一熒光染料分子自發(fā)形成組裝體,由于分子間弱相互作用在時(shí)空尺度上存在差異性和動(dòng)態(tài)屬性,組裝體內(nèi)部分子表現(xiàn)出時(shí)空依賴的發(fā)光特性,這種組裝單元的發(fā)光異質(zhì)性使得組裝體在介尺度上表現(xiàn)出獨(dú)特的納米尺度結(jié)構(gòu)演變過程。團(tuán)隊(duì)通過單分子定位顯微鏡(SMLM)熒光成像,對(duì)熒光自組裝體內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的最小發(fā)光單元定位,分辨率最高可達(dá)2.8 nm;通過三維成像,發(fā)現(xiàn)了組裝體內(nèi)部所形成的發(fā)光單元的空間分布具有異質(zhì)和動(dòng)態(tài)屬性;進(jìn)一步,通過長(zhǎng)時(shí)間超分辨動(dòng)態(tài)成像,監(jiān)測(cè)了受染料分子結(jié)構(gòu)調(diào)控的不同形態(tài)組裝體原位生長(zhǎng)過程,計(jì)算出不同組裝體在不同階段的生長(zhǎng)速率。
徐兆超團(tuán)隊(duì)聚焦于發(fā)展新型熒光染料,近年來(lái)在染料分子發(fā)光機(jī)理、細(xì)胞器功能分子熒光標(biāo)記和基于單分子的超分辨熒光成像方面取得了系列進(jìn)展(Chem. Sci.,2019;Angew. Chem. Int. Ed.,2020;Angew. Chem. Int. Ed.,2021;Angew. Chem. Int. Ed.,2022),主要開展利用染料結(jié)構(gòu)受微環(huán)境影響而產(chǎn)生的熒光閃爍性能,實(shí)現(xiàn)對(duì)共價(jià)標(biāo)記目標(biāo)的超分辨結(jié)構(gòu)解析。
相關(guān)研究成果以“In Situ Real-time Nanoscale Resolution of Structural Evolution and Dynamics of Fluorescent Self-assemblies by Super-Resolution Imaging”為題,于近日發(fā)表在《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》(Angew. Chem. Int. Ed.)上。該工作的第一作者為1818組喬慶龍副研究員,以上研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、大連化物所創(chuàng)新基金等項(xiàng)目的資助。