他们的研究已发表在杂志上自然通讯。

• 研究人员设计了光反应分子，使它们能够结合在一起，使用绿光作为燃料，这种聚合物通常用于医疗和工业应用。然后，他们通过改变pH值(衡量物质的酸碱度)来控制分子的光反应性。
• 这是pH值首次被用作绿光激活、无催化剂化学过程的开/关开关。
• 使用的绿光也是迄今为止用于控制无催化剂光化学成键反应的最长波长光(高达500纳米)。
• 为了展示这种光化学创新的应用潜力，该团队生产了一系列具有不同机械性能的水凝胶。水凝胶通常用于隐形眼镜、组织工程支架、药物输送载体和细胞生物学研究。爱博网投领导者

该研究由主要作者、昆士兰科技大学化学博士Kubra Kalayci、澳大利亚研究理事会(ARC) DECRA研究员Hendrik Frisch博士、研究员Vinh Truong博士和来自昆士兰科技大学材料科学与工程学院中心软物质材料实验室的ARC获奖者Christopher Barner-Kowollik教授进行。

巴纳-科沃利克教授说，科学家们一直在寻求进一步远离使用强烈的紫外线来激活化学反应。

他说:“我们的光化学创新是所谓红移的另一个例子——通过光谱中的光的颜色，从蓝色到绿色再到红色，再到波长更长的光。”

“在过去，大多数这类光化学反应都是由强烈的紫外线引发的。但这阻碍了它在生物领域的应用，因为紫外线的能量太大，会杀死细胞。

“牙科就是其中一个已经发生变化的领域。最初牙医使用的是紫外线灯。现在，任何补过牙的人可能都知道牙医使用波长较长的蓝光小灯进行固化。

“原则上，光的波长越长越好。辐射的危害较小，因此它可以用于生物应用，并且它允许更深的光穿透。对牙科来说，这意味着更好、更均匀的固化。

“但这也更难做到，因为光的波长越长，驱动化学反应的能量就越少。

“用绿光增加额外的刺激，比如我们改变pH值作为反应的可逆开关，为更好的调节提供了机会。这对于药物输送系统尤其重要，因为药物需要在特定的pH值下释放，因为人体的pH值是不同的。

“这也是一个无催化剂的反应。这意味着没有辅助分子使其发生。这对生物应用也很重要，因为在许多情况下，辅助分子含有金属，你不希望有什么东西可以浸出，或者被发现是细胞毒性或致癌的东西。”

Kalayci女士说，为了研究这种新的绿光- ph偶联工具在生物材料工程中的适用性，研究小组制造了具有不同性质的水凝胶。

她说:“这些研究表明，绿光允许更高的穿透深度，从而制造出更厚的水凝胶。”

张忠勇博士说，在水凝胶中培养的细胞“显示出制造凝胶的过程是无毒的，而且细胞还能存活数天。”

该团队认为，新的耦合工具还有一系列其他潜在的应用。

“例如，在个性化医疗的背景下，”Truong博士和Frisch博士说。“你可能想利用我们的反应将癌症药物附着在分子的特定部分，以适合特定患者的方式输送药物。”

Barner-Kowollik教授说，这也是实现“分子手术”的又一步。

“化学家们希望做的是能够在不影响其他任何东西的情况下对分子的一部分进行‘操作’，”他说。

“因此，例如，如果你有一个蛋白质，一个大的复杂分子，我们希望能够像化学手术刀一样使用光，非常精细地进入并改变该分子的一部分，而不影响任何其他部分。这提供了许多潜在的应用。”

Truong博士说，应用可能包括“通过观察DNA的选择性交联来研究癌症的潜在机制，寻找靶向治疗的途径，或者创建动态水凝胶支架来研究组织再生治疗中的细胞相互作用。”

“利用光，我们提供化学工具来实现这些目标。”