聚胸腺嘧啶单链DNA稳定的铜纳米簇的制备和应用研究

发布时间：2018-06-27 20:46

本文选题：铜纳米簇 + 荧光猝灭　；参考：《南京大学》2015年硕士论文

【摘要】：近年来,金属纳米材料吸引了越来越多的关注。纳米粒子表现出来的体积效应、量子尺寸效应、量子隧穿效应、表面效应等,使得纳米粒子具有与整体金属材料所不同的力学、电学、光学以及磁学等性质,在分析化学领域中受到了广泛的应用。当金属纳米粒子的粒径小到一定程度时候(一般小于2nm,与电子的费米波长接近),金属的电子连续能级发生分裂,使得这种纳米材料具有较大的纳米粒子所不具备的荧光特性。这类金属纳米粒子被成为纳米簇,如金纳米簇、银纳米簇以及铜纳米簇等。纳米簇在具有荧光特性的同时,依然表现出纳米粒子所具有的体积效应、表面效应、量子尺寸效应等,从而使得纳米簇依旧具有优良的催化以及电学等性质。铜纳米簇是金属纳米材料的一种,它的优良光学性质以及相对低廉的价格,使得其制备与应用研究成为生物分析、成像等领域的热点。近年来,铜纳米簇的制备过程中主要采用蛋白质、巯基化合物、聚合物、氨基酸以及其他生物小分子等为模板来稳定铜纳米簇,这些模板制得的铜纳米簇具备优良的荧光性质,被广泛应用于催化、分析、生物成像、生物标记等领域。但是,采用这些模板分子制备铜纳米簇的过程相对复杂且比较耗费时间。最近发表的以聚胸腺嘧啶单链DNA为模板制备铜纳米簇的方法大大削减了铜纳米簇制备的时间且制备过程简单。本文基于此,进一步探索了聚胸腺嘧啶单链DNA稳定的铜纳米簇的应用。首先,本文报道了一种快速灵敏检测水中硫离子的新方法,该方法利用聚胸腺嘧啶单链DNA保护的铜纳米簇为荧光探针,当加入S~(2-)后,铜纳米簇荧光显著猝灭。铜纳米簇荧光猝灭量与S~(2-)浓度在0.125 uM-8 uM范围内有良好的线性,检测限为22nM。该方法对S~(2-)有较好的选择性,实际样品检测结果显示回收率良好,说明该方法可以用于实际水样中S~(2-)的检测。由于聚胸腺嘧啶为模板制备的铜纳米簇制备过程简单快速,可在5min内完成,使得整体的检测时间大大缩短。其次,我们发现聚胸腺嘧啶单链DNA稳定的铜纳米簇虽然制备过程简单,但是所制得的铜纳米簇荧光量子产率并不是很高,在一定程度上限制了它的应用。我们利用三聚氰胺与胸腺嘧啶之间的氢键作用,使得单链的聚胸腺嘧啶变成不连续的双链结构,模板分子具有更强的刚性,使得所制备的铜纳米簇具有更强的荧光。这也是第一次报道了聚胸腺嘧啶稳定的铜纳米簇荧光增强。同时基于此,也实现了牛奶中三聚氰胺的检测。
[Abstract]:In recent years , nano - particles have been widely used in the fields of catalysis , analysis , biological imaging , biological marking and so on . We use the hydrogen bond between melamine and thymidine so that the single - stranded polythymidine becomes discontinuous double - stranded structure , and the template molecule has stronger rigidity , so that the prepared copper nanocluster has stronger fluorescence .
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB383.1;O657.3

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