新型荧光纳米材料的制备及其在生物环境分析中的应用
发布时间：2021-11-20 04:04
本论文以量子点、金属纳米团簇和荧光碳点等新型荧光纳米材料为研究对象,制备出多种荧光金属纳米团簇、碳点和比率荧光纳米复合材料,研究了它们的结构、稳定性和光学性能,开发了几种荧光传感器并用于生物小分子、重金属离子和生物酶的含量检测,并探讨了荧光纳米材料与目标分析物的相互作用机理,实现了在真实样品中对目标分析物的高灵敏、高选择性检测。本论文研究结果如下:（1）利用柠檬酸稳定金纳米粒子（AuNPs）对巯基乙酸修饰的CdTe量子点（QDs）的内滤效应（IFE）,建立了一种灵敏、简便、经济有效的检测精氨酸的荧光方法。当柠檬酸稳定AuNPs与巯基乙酸修饰的CdTe量子点混合时,AuNPs通过IFE显著淬灭了 CdTe量子点的荧光。在精氨酸存在下,精氨酸能诱导AuNPs的聚集和相应的吸收光谱变化,随着精氨酸含量的增加,减弱的CdTe荧光逐渐恢复,实现对精氨酸的“打开型”荧光传感。同时,阐明了该方法的检测机理,并对各种实验条件进行了优化。在最佳条件下,检测精氨酸浓度在16～121μgL-1范围内表现出良好的线性关系,检出限为5.6μgL-1。以精氨酸注射液、复方氨基酸注射液和血浆为真实样品进行精氨酸分析...
【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１从小（蓝色）到大（红色）ＣｄＳｅ量子点的荧光发射颜色和相应的荧光光谱图（Ｂｅｒｎ?ｅｔａｌ．?２０１０）??Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｏｐ：?Ｓｉｘｔｅｅｎ?ｅｍｉｓｓｉｏｎ?ｃｏｌｏｒｓ?ｆｒｏｍ?ｓｍａｌｌ?（ｂｌｕｅ）?ｔｏ?ｌａｒｇｅ?（ｒｅｄ）?ＣｄＳｅ?Ｑｄｏｔｓ?ｅｘｃｉｔｅｄ?ｂｙ?ａ?ｎｅａｒ－ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ?ｌａｍｐ；??ｓｉｚｅ?ｏｆ?Ｑｄｏｔｓ?ｃａｎ?ｂｅ?ｆｒｏｍ??
Ｆｉｇ．?１－３?Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ＴＮＴ?ｂｙ?Ｑｕａｎｔｕｍ?Ｄｏｔ?＂ｔｕｒｎ?ｏｎ＂?Ｓｅｎｓｏｒ?ａｓｓｅｍｂｌｅｄ?ｂｙ?ＱＤ－ＴＮＢ２－４５??例如，Ｔａｎｇ组利用ＦＲＥＴ机理，设计了一种新型纳米生物传感器ＱＤｓ－ＣｏｎＡ－Ｐ－ＣｄＳ－ＡｕＮＰｓ，??用于直接测定血清中葡萄糖，具有较高的灵敏度和选择性（Ｔａｎｇ?ｅｔａｌ．?２００８）。如图１－４所示，这??种传感方法基于ＣｄＴｅ量子点（ＱＤｓ）作为能量供体和金纳米粒子（ＡｕＮＰｓ）作为能量受体之间的荧??光共振能量转移（ＦＲＥＴ）。刀豆蛋白Ａ（ＣｏｎＡ）共辄量子点与巯基Ｐ?－环糊精（卩－ＳＨ－ＣＤｓ）修饰ＡｕＮＰｓ??的特异性结合组装了一种高效的ＦＲＥＴ纳米生物传感器。在葡萄糖存在下，纳米生物传感器的??ＡｕＮＰｓ－Ｐ－ＣＤｓ段被葡萄糖取代，葡萄糖与ｐ－ＣＤｓ在ＣｏｎＡ的结合位点上竞争，导致淬灭量子点??的荧光被恢复。该传感器具有灵敏度高、选择性好的特点，可直接、简便地用于临床测定血清??中葡萄糖的含量，为检测单细胞或细菌培养物中的低浓度葡萄糖提供了可能。??ｈ＼?▲?／，ｖ?一??ｗ?ＦＲＥＴ?滎??ＦＲＥＴ?ｅｆｆｅｃｔ?ｏｎ?ＦＲＥＴ?ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆｆ??Ｏ?ＣｏｎＡ?〇?（５－ＳＨ－ＣＤ?Ｃ？＞?Ｇｌｕｃｏｓｅ??图１－４?ＱＤｓ与ＡｕＮＰｓ组成的纳米荧光传感器检测葡萄糖??Ｆｉｇ．?１－４?Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｇｌｕｃｏｓｅ?ｂｙ?ＱＤｓ?ａｎｄ?ＡｕＮＰｓ?ｎａｎｏ－ｆｌｕｏｒｏｓｅｎｓｏｒ??Ｇｕｏ等设计了一种基于巯基乙酸修饰的带负电荷的ＣｄＴｅ量子点与半胱
?第一章绪论??＾?＾?ＨＯＮＨ．?？??图１－９利用发光ＤＮＡ／Ａｇ纳米团簇研究生物催化转化示意图??Ｆｉｇ．?１－９?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｓｔｕｄｙ?ｏｆ?ｂｉｏｃａｔａｌｙｓｉｓ?ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｕｓｉｎｇ?ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ?ＤＮＡ／Ａｇ?ｎａｎｏｃｌｕｓｔｅｒｓ??此外，Ｃｈｅｎ等以含有３５种半胱氨酸残基的变性牛血清白蛋闩（ｄＢＳＡ）稳定的水溶性荧光金??纳米团簇，建立了一种免标记检测乙酰胆碱酯酶（ＡＣｈＥ）活性的方法（Ｌｉ?ｅｔ?ａｌ．?２０１４）。如图卜１０??所示，乙酰胆碱酯酶（ＡＣｈＥ）水解产生的硫代胆碱（ＡＣＴＩ）可以通过Ａｕ－Ｓ键的竞争性反应淬灭金??纳米簇的荧光，从而实现检测ＡＣｈＥ活性的目的。该方法线性范围为〇．〇〇５￣０．１５?Ｕ?ｍｌＡ，检测??限为０．０２?Ｕ?ｍｌ；１．。最终将其用于检测人血清中乙酰胆碱酯酶活性，取得良好结果。??＆ＳＡ?ｄＢＳＡ?ｄＢＳＡ－ＡｕＮＣ??＾?ＡＣＴ１??４?ＣＹｓｔｅｉｎｅ?ｒｅｓｉｄｕｅ?？?ＡｕＮＣ?ＡＣＴＩ?？?ｔｔｉｆｔｏｃｔｏｌｌｎｅ??图１－１０荧光金团簇的ｄＢＳＡ定向合成及ＡＣｈＥ活性检测??Ｆｉｇ．?１－１０?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｄＢＳＡ－ｄｉｒｅｃｔｅｄ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ?ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ?Ａｕ?ｃｌｕｓｔｅｒｓ?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ＡＣｈＥ?ａｃｔｉｖｉｔｙ??（４）生物成像??金属纳米团簇因具有超小尺寸、良好的生物相容性、高的荧光产率和光稳定性等—系列吸??引人的特性
本文编号：3506529
【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１从小（蓝色）到大（红色）ＣｄＳｅ量子点的荧光发射颜色和相应的荧光光谱图（Ｂｅｒｎ?ｅｔａｌ．?２０１０）??Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｏｐ：?Ｓｉｘｔｅｅｎ?ｅｍｉｓｓｉｏｎ?ｃｏｌｏｒｓ?ｆｒｏｍ?ｓｍａｌｌ?（ｂｌｕｅ）?ｔｏ?ｌａｒｇｅ?（ｒｅｄ）?ＣｄＳｅ?Ｑｄｏｔｓ?ｅｘｃｉｔｅｄ?ｂｙ?ａ?ｎｅａｒ－ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ?ｌａｍｐ；??ｓｉｚｅ?ｏｆ?Ｑｄｏｔｓ?ｃａｎ?ｂｅ?ｆｒｏｍ??
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?第一章绪论??＾?＾?ＨＯＮＨ．?？??图１－９利用发光ＤＮＡ／Ａｇ纳米团簇研究生物催化转化示意图??Ｆｉｇ．?１－９?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｓｔｕｄｙ?ｏｆ?ｂｉｏｃａｔａｌｙｓｉｓ?ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｕｓｉｎｇ?ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ?ＤＮＡ／Ａｇ?ｎａｎｏｃｌｕｓｔｅｒｓ??此外，Ｃｈｅｎ等以含有３５种半胱氨酸残基的变性牛血清白蛋闩（ｄＢＳＡ）稳定的水溶性荧光金??纳米团簇，建立了一种免标记检测乙酰胆碱酯酶（ＡＣｈＥ）活性的方法（Ｌｉ?ｅｔ?ａｌ．?２０１４）。如图卜１０??所示，乙酰胆碱酯酶（ＡＣｈＥ）水解产生的硫代胆碱（ＡＣＴＩ）可以通过Ａｕ－Ｓ键的竞争性反应淬灭金??纳米簇的荧光，从而实现检测ＡＣｈＥ活性的目的。该方法线性范围为〇．〇〇５￣０．１５?Ｕ?ｍｌＡ，检测??限为０．０２?Ｕ?ｍｌ；１．。最终将其用于检测人血清中乙酰胆碱酯酶活性，取得良好结果。??＆ＳＡ?ｄＢＳＡ?ｄＢＳＡ－ＡｕＮＣ??＾?ＡＣＴ１??４?ＣＹｓｔｅｉｎｅ?ｒｅｓｉｄｕｅ?？?ＡｕＮＣ?ＡＣＴＩ?？?ｔｔｉｆｔｏｃｔｏｌｌｎｅ??图１－１０荧光金团簇的ｄＢＳＡ定向合成及ＡＣｈＥ活性检测??Ｆｉｇ．?１－１０?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｄＢＳＡ－ｄｉｒｅｃｔｅｄ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ?ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ?Ａｕ?ｃｌｕｓｔｅｒｓ?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ＡＣｈＥ?ａｃｔｉｖｉｔｙ??（４）生物成像??金属纳米团簇因具有超小尺寸、良好的生物相容性、高的荧光产率和光稳定性等—系列吸??引人的特性
本文编号：3506529
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