丝素蛋白优异的机械和热特性使其在组织工程、药物传递、诊断和传感等领域得到广泛应用。有鉴于此,西班牙IMDEA材料研究所的Rubén D. Costa等研究人员,提出了一种新的生物混合发光二极管(Bio-HLEDs)家族,它使用全生物颜色下转换涂层,将丝素蛋白(SF)作为封装基质,荧光蛋白(FP)作为发射体。
本文要点
1)对FP-SF生物荧光粉的热性能、机械性能、光学性能和发光性能进行了优化,优化了共混物组成和FP在热应力和辐照应力下的稳定性。
2)采用FP-SF滤波器的Bio-HLEDs在片上配置和远程配置下的效率分别为∼40 lm W−1,稳定性分别为1.2 h和500 h (200 mA)。这明显优于使用FP聚合物生物荧光粉的器件,即在<35 lm W−1下1.8 min(在片上)和300 h(远程)。
3)生物荧光粉的优异性能归功于:(I)SF膜的理想光学特性,(II)FP的高效发射,以及(III)SF基质中FP的高热稳定性和光稳定性。
4)最后,研究人员揭示了FP-SF荧光粉的发光失活过程与FP发色团的离子形式非常缓慢的质子化,以及由于热和光诱导的FP运动导致的大的形貌变化有关。
总体而言,这项工作展示了全生物荧光粉在设计高度稳定的生物照明设备方面的前景。
参考文献:
Verónica Fernández-Luna, et al. Biogenic fluorescent protein–silk fibroin phosphors for high performing light-emitting diodes. Materials Horizons, 2020.
DOI:10.1039/d0mh00503g
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/mh/d0mh00503g#!divAbstract