本工作中,徐兆超团队发现单一荧光染料分子自发形成组装体,由于分子间弱相互作用在时空尺度上存在差异性和动态属性,组装体内部分子表现出时空依赖的发光特性,这种组装单元的发光异质性使得组装体在介尺度上表现出独特的纳米尺度结构演变过程。团队通过单分子定位显微镜(SMLM)荧光成像,对荧光自组装体内部结构中的最小发光单元定位,分辨率最高可达2.8 nm;通过三维成像,发现了组装体内部所形成的发光单元的空间分布具有异质和动态属性;进一步,通过长时间超分辨动态成像,监测了受染料分子结构调控的不同形态组装体原位生长过程,计算出不同组装体在不同阶段的生长速率。
徐兆超团队聚焦于发展新型荧光染料,近年来在染料分子发光机理、细胞器功能分子荧光标记和基于单分子的超分辨荧光成像方面取得了系列进展(Chem. Sci.,2019;Angew. Chem. Int. Ed.,2020;Angew. Chem. Int. Ed.,2021;Angew. Chem. Int. Ed.,2022),主要开展利用染料结构受微环境影响而产生的荧光闪烁性能,实现对共价标记目标的超分辨结构解析。
相关研究成果以“In Situ Real-time Nanoscale Resolution of Structural Evolution and Dynamics of Fluorescent Self-assemblies by Super-Resolution Imaging”为题,于近日发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.)上。该工作的第一作者为1818组乔庆龙副研究员,以上研究工作得到国家自然科学基金、大连化物所创新基金等项目的资助。