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Heroes or Villains? How Nontraditional Luminescent Materials Do and Do Not Enhance Bioanalysis and Imaging†
Chemistry of Materials ( IF 7.2 ) Pub Date : 2020-06-01 , DOI: 10.1021/acs.chemmater.0c01130 W. Russ Algar 1
Chemistry of Materials ( IF 7.2 ) Pub Date : 2020-06-01 , DOI: 10.1021/acs.chemmater.0c01130 W. Russ Algar 1
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Fluorescent dyes and fluorescent proteins (FPs) are the standard materials for fluorescence-based bioanalysis and imaging. They are popular to such an extent that the use of any other material remains nontraditional, particularly beyond the materials science and chemistry research communities. “Nontraditional” luminescent materials (NTLMs) thus include luminescent metal complexes and both organic and inorganic luminescent nanoparticles, the varieties of which now number in the double digits. Despite remarkable developments with NTLMs, the popularity of fluorescent dyes and FPs in bioanalysis and imaging has not waned. In this perspective, we address the reasons for the foregoing, including the different value propositions between NTLMs and dyes and FPs, and the remaining challenges and opportunities with luminescent nanoparticles. The different value propositions of NTLMs are illustrated with examples from our research, further highlighted with other examples from the literature, and include instances where NTLMs displace dyes and instances where dyes and NTLMs partner synergistically. For the effective development and translation of NTLMs for cross-disciplinary bioanalysis and imaging, it must be understood that NTLMs are powerful alternatives to dyes and FPs but are not one-for-one replacements. Substantial impact will come from addressing obstacles to the routine use of NTLMs, from using NTLMs to succeed where dyes and FPs struggle, and from demonstrating applications for NTLMs that are impractical, impossible, or unimagined with dyes and FPs.
中文翻译：
英雄还是反派？非传统发光材料如何增强生物分析和成像†
荧光染料和荧光蛋白（FPs）是基于荧光的生物分析和成像的标准材料。它们的流行程度使得使用任何其他材料都非传统，尤其是在材料科学和化学研究领域之外。因此，“非传统”发光材料（NTLM）包括发光金属络合物以及有机和无机发光纳米粒子，其种类现在以两位数表示。尽管NTLM取得了显着进展，但荧光染料和FP在生物分析和成像中的受欢迎程度并没有下降。从这个角度出发，我们解决了上述原因，包括NTLM与染料和FP之间的价值主张不同，以及发光纳米粒子的剩余挑战和机遇。我们研究的例子说明了NTLM的不同价值主张，文献中的其他例子进一步说明了NTLM的价值主张，包括NTLM取代染料的实例以及染料和NTLM协同配合的实例。为了有效开发和翻译用于跨学科生物分析和成像的NTLM，必须理解NTLM是染料和FP的强大替代品，但不是一对一的替代品。巨大的影响将来自解决NTLM常规使用的障碍，在染料和FP挣扎的情况下使用NTLM取得成功以及展示对染料和FP无法实现，不可能或无法想象的NTLM的应用。进一步以文献中的其他示例突出显示，包括NTLM取代染料的实例以及染料和NTLM协同配合的实例。为了有效开发和翻译用于跨学科生物分析和成像的NTLM，必须理解NTLM是染料和FP的强大替代品，但不是一对一的替代品。巨大的影响将来自解决NTLM常规使用的障碍，在染料和FP挣扎的情况下使用NTLM取得成功以及展示对染料和FP无法实现，不可能或无法想象的NTLM的应用。进一步以文献中的其他示例突出显示，包括NTLM取代染料的实例以及染料和NTLM协同配合的实例。为了有效开发和翻译用于跨学科生物分析和成像的NTLM，必须理解NTLM是染料和FP的强大替代品，但不是一对一的替代品。巨大的影响将来自解决NTLM常规使用的障碍，在染料和FP挣扎的情况下使用NTLM取得成功以及展示对染料和FP不切实际，不可能或无法想象的NTLM的应用。必须理解，NTLM是染料和FP的强大替代品，但不是一对一的替代品。巨大的影响将来自解决NTLM常规使用的障碍，在染料和FP挣扎的情况下使用NTLM取得成功以及展示对染料和FP无法实现，不可能或无法想象的NTLM的应用。必须理解，NTLM是染料和FP的强大替代品，但不是一对一的替代品。巨大的影响将来自解决NTLM常规使用的障碍，在染料和FP挣扎的情况下使用NTLM取得成功以及展示对染料和FP无法实现，不可能或无法想象的NTLM的应用。
更新日期：2020-06-23
中文翻译：
英雄还是反派？非传统发光材料如何增强生物分析和成像†
荧光染料和荧光蛋白（FPs）是基于荧光的生物分析和成像的标准材料。它们的流行程度使得使用任何其他材料都非传统，尤其是在材料科学和化学研究领域之外。因此，“非传统”发光材料（NTLM）包括发光金属络合物以及有机和无机发光纳米粒子，其种类现在以两位数表示。尽管NTLM取得了显着进展，但荧光染料和FP在生物分析和成像中的受欢迎程度并没有下降。从这个角度出发，我们解决了上述原因，包括NTLM与染料和FP之间的价值主张不同，以及发光纳米粒子的剩余挑战和机遇。我们研究的例子说明了NTLM的不同价值主张，文献中的其他例子进一步说明了NTLM的价值主张，包括NTLM取代染料的实例以及染料和NTLM协同配合的实例。为了有效开发和翻译用于跨学科生物分析和成像的NTLM，必须理解NTLM是染料和FP的强大替代品，但不是一对一的替代品。巨大的影响将来自解决NTLM常规使用的障碍，在染料和FP挣扎的情况下使用NTLM取得成功以及展示对染料和FP无法实现，不可能或无法想象的NTLM的应用。进一步以文献中的其他示例突出显示，包括NTLM取代染料的实例以及染料和NTLM协同配合的实例。为了有效开发和翻译用于跨学科生物分析和成像的NTLM，必须理解NTLM是染料和FP的强大替代品，但不是一对一的替代品。巨大的影响将来自解决NTLM常规使用的障碍，在染料和FP挣扎的情况下使用NTLM取得成功以及展示对染料和FP无法实现，不可能或无法想象的NTLM的应用。进一步以文献中的其他示例突出显示，包括NTLM取代染料的实例以及染料和NTLM协同配合的实例。为了有效开发和翻译用于跨学科生物分析和成像的NTLM，必须理解NTLM是染料和FP的强大替代品，但不是一对一的替代品。巨大的影响将来自解决NTLM常规使用的障碍，在染料和FP挣扎的情况下使用NTLM取得成功以及展示对染料和FP不切实际，不可能或无法想象的NTLM的应用。必须理解，NTLM是染料和FP的强大替代品，但不是一对一的替代品。巨大的影响将来自解决NTLM常规使用的障碍，在染料和FP挣扎的情况下使用NTLM取得成功以及展示对染料和FP无法实现，不可能或无法想象的NTLM的应用。必须理解，NTLM是染料和FP的强大替代品，但不是一对一的替代品。巨大的影响将来自解决NTLM常规使用的障碍，在染料和FP挣扎的情况下使用NTLM取得成功以及展示对染料和FP无法实现，不可能或无法想象的NTLM的应用。
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