基于纳米材料的新型荧光传感体系的构筑
本文关键词： 荧光 量子点 金纳米簇 传感器 出处：《江南大学》2015年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：随着相关学科和新技术的迅猛发展,荧光分析法在灵敏度、选择性、准确度等方面都得到了很大程度的提升,其应用范围也遍布各个领域。因为具有优良的光学特性,纳米材料为构建新型灵敏的荧光传感器提供了优秀的敏感材料。本文研究了纳米材料(量子点、金纳米簇)在荧光检测生物分子如葡萄糖、凝血酶、碱性磷酸酶和小鼠Ig G方面的应用。量子点是一种发展成熟、应用广泛的荧光纳米材料,具有好的光稳定性,窄的发射光谱,高的发光强度,是目前研究的一个热点。金纳米簇是比量子点尺寸更小的一种荧光纳米材料,直径通常小于2 nm,是继量子点之后的又一种新型荧光纳米材料,由于其具有超小的尺寸,优异的生物相容性,良好的水溶性,大的斯托克斯位移,低的毒性,高的量子产率和易于合成等优点,使其在生物检测方面备受瞩目。本论文以量子点(Cd S、Cd Te量子点)和金纳米簇为研究对象,主要研究内容如下:1、基于量子点荧光猝灭的葡萄糖传感器构建了一种新型灵敏的量子点-双酶(葡萄糖氧化酶(GOD)和辣根过氧化物酶(HRP))复合体系用于葡萄糖直接检测。HRP的两种底物,邻苯二胺(OPD)和3,3’-二氨基联苯胺(DAB)的氧化产物(ox OPD和ox DAB)能够有效地猝灭巯基乙酸修饰的Cd S量子点的荧光。最佳实验条件下,量子点猝灭效果与葡萄糖浓度之间存在良好的线性关系。当使用OPD(或DAB)作为HRP的底物时,检测限可达0.1μmol/L(或20 nmol/L)。本方法还成功地应用于人血清中葡萄糖含量的检测,检测过程中不需要对血清样本进行预处理,检测结果令人满意。2、基于光诱导电子转移与模拟酶信号放大作用的高灵敏凝血酶荧光传感器利用光诱导电子转移(PET)引起Cd Te量子点荧光猝灭的原理建立了一个新型灵敏检测凝血酶的适体传感器。具有模拟酶作用的二次配体Pt NPs/G-四面体/hemin和G-四面体/hemin在H2O2存在下催化对苯二酚(HQ)生成大量的2-羟基-对苯醌(HPB),HPB与Cd Te量子点之间存在PET作用,引起量子点荧光猝灭。另外,Cd Te量子点和与其相连的G-四面体/hemin中的hemin之间也有PET作用。基于二次配体和G-四面体/hemin引导的双重PET过程对荧光信号的输出起到一个放大作用,由此提高检测的灵敏度。最佳实验条件下,凝血酶在0.05 pmol/L到10 nmol/L范围内具有良好的线性响应,最低检测限可达0.015 pmol/L。该方法思路新颖、灵敏度高、选择性好。3、基于金纳米簇的荧光增强型高灵敏碱性磷酸酶检测及免疫分析应用牛血清白蛋白(BSA)修饰的金纳米簇中,簇与修饰模板BSA之间通过Au-S键相连,Au-S键对金纳米簇的结构及荧光起到稳定和保护的作用。KMn O4能够氧化金纳米簇中的Au0及修饰模板BSA,破坏表面结构进而导致金纳米簇荧光发生猝灭。抗坏血酸(AA)则能够还原被KMn O4氧化的Au3+及BSA,使表面结构恢复从而使金纳米簇荧光得到恢复。另外,碱性磷酸酶(ALP)能够催化其底物抗坏血酸磷酸三钠盐(AAP)分解生成AA。基于此我们建立了一种灵敏检测ALP的增强型荧光传感器,检测限可达0.003 U/L。另外,我们还拓展了该方法在小鼠Ig G免疫分析方面的应用,检测限可达1.5 pg/m L。本实验具有便捷、灵敏度高与选择性好等优点,为构建基于贵金属纳米簇的增强型荧光传感器在生物检测方面的应用提供了借鉴。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O657.3;TB383.1
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，本文编号：1466353
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