化学发光现象是指化学反应将能量转化为光而非热的过程，如萤火虫发光或荧光棒的光亮。位于达拉斯的南方卫理公会大学（SMU）研究团队近期取得突破性发现，成功破解了为何某些发光分子在浓稠溶液中能产生更明亮光线的数十年科学谜题。
这项发表于英国皇家化学会期刊的研究聚焦于1,2-二氧杂环丁烷分子。这种分子由两个氧原子和两个碳原子构成微型环状结构，当环状结构断裂成两部分时，化学反应会以光的形式释放能量。研究负责人Alex Lippert教授指出："从荧光棒到萤火虫发光，这种化学发光现象其实与人们生活息息相关。虽然1,2-二氧杂环丁烷类分子已存在多年，但我们首次完整揭示了其发光效率显著高于同类分子的关键机制。"
研究团队通过计算机模拟分析分子反应构型时发现，分子裂解过程中必须保持邻近位置才能产生强光。如果分解片段过早分离，发光强度会显著减弱。这项发现解释了新型化合物为何能在水环境中实现接近100%的发光效率——这完全不同于早期只能在有机溶剂中工作的版本，突破了生物组织应用的相容性限制。
该研究成果为癌症追踪和治疗效果评估开辟了新途径。SMU博士后研究员Maidileyvis Castro Cabello（论文第一作者）表示："这项研究的核心价值在于其革命性潜力——它将彻底改变诊断医学和生物研究的检测技术。我期待化学、生物学、工程学与医学的跨学科协作，共同推动新一代诊断技术的发展。化学发光不仅是制造光亮，更是照亮健康之路，最终实现挽救生命的目标。"
研究团队还包括研究生Palanisamy Kandhan和计算化学专家Peng Tao博士。他们通过理论计算揭示了分子形状变化与发光效率之间的精确关联，为未来开发更高效的生物医学造影剂提供了关键理论支持。
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