Publication:
Electronic Nature of Neutral and Charged Two-Photon Absorbing Squaraines for Fluorescence Bioimaging Application

Дата
2019
Авторы
Chang, Hao-Jung
Bondar, Mykhailo V.
Liu, Taihong
Liu, Xinglei
Masunov, A. E.
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Издатель
Научные группы
Организационные подразделения
Организационная единица
Институт нанотехнологий в электронике, спинтронике и фотонике
Институт ИНТЭЛ занимается научной деятельностью и подготовкой специалистов в области исследования физических принципов, проектирования и разработки технологий создания компонентной базы электроники гражданского и специального назначения, а также построения современных приборов на её основе. ​Наша основная цель – это создание и развитие научно-образовательного центра мирового уровня в области наноструктурных материалов и устройств электроники, спинтроники, фотоники, а также создание эффективной инновационной среды в области СВЧ-электронной и радиационно-стойкой компонентной базы, источников ТГц излучения, ионно-кластерных технологий материалов.​
Выпуск журнала
Аннотация
The electronic properties of neutral 2,4-bis(4-bis(2-hydroxyethyl) amino-2-hydroxy-6-(2-(2-(2-methoxyethoxy)ethoxy)-ethoxy)phenyl)squaraine (1) and charged 2-((3-octadecylbenzothiazol-2(3H)-ylidene)methyl)-3-oxo-4-((3-(4-(pyridi nium-1-yl)butyl)benzothiazol-3-ium-2-yOmethylene)cyclobut-I-enolate iodide (2) squaraine derivatives were analyzed based on comprehensive linear photophysical, photochemical, nonlinear optical studies (including two-photon absorption (2PA) and femtosecond transient absorption spectroscopy measurements), and quantum chemical calculations. The steady-state absorption, fluorescence, and excitation anisotropy spectra of these new squaraines revealed the values and mutual orientations of the main transition dipoles of 1 and 2 in solvents of different polarity, while their role in specific nonlinear optical properties was shown. The degenerate 2PA spectra of 1 and 2 exhibited similar shapes, with maximum cross sections of similar to 300-400 GM, which were determined by the open aperture Z-scan method over a broad spectral range. The nature of the time-resolved excited-state absorption spectra of 1 and 2 was analyzed using a femtosecond transient absorption pump-probe technique and the characteristic relaxation times of 4-S ps were revealed. Quantum chemical analyses of the electronic properties of 1 and 2 were performed using the ZINDO/S//DFT theory level, affording good agreement with experimental data. To demonstrate the potential of squaraines 1 and 2 as fluorescent probes for bioimaging, laser scanning fluorescence microscopy images of HeLa cells incubated with new squaraines were obtained.
Описание
Ключевые слова
Цитирование
Electronic Nature of Neutral and Charged Two-Photon Absorbing Squaraines for Fluorescence Bioimaging Application / Chang, Hao-Jung [et al.] // ACS Omega. - 2019. - 4. - № 12. - P. 14669-14679;. - 10.1021/acsomega.9b00718
Коллекции