自组装-自交联策略构筑共轭亚油酸荧光纳米点及其荧光特性
发布时间：2022-02-09 17:35
在众多FNDs中,碳点（CDs）由于其良好的生物相容性、原料来源广泛、荧光可调性强、抗光漂白性强以及表面易于功能化等优势受到科学工作者的青睐,并在构筑传感器、生物医学、光电器件和荧光墨水等领域具有应用价值。尽管生物质碳源合成CDs具备原料绿色和可再生的优势,但所经历的化学反应过程可控性差,导致原子经济性差和CDs产率低;还会因水/溶剂热等条件而提高对设备的要求并带来安全问题;有些甚至需消耗大量酸、碱、强氧化剂或有机溶剂等,增加后处理过程并加重废弃物排放。因此仍需进一步开发具有生物和环境友好、有序和可控的绿色化学特征的新型碳基FNDs。本实验室前期发现具有有益生理活性的天然不饱和脂肪酸共轭亚油酸（CLA）可在稀水溶液中自组装,通过引发其自组装体内部的共轭双键聚合可使颗粒稳定。此外,文献调研发现若分子运动受限,可使非辐射跃迁减弱,辐射跃迁增强,从而产生或增强荧光发射,如聚集诱导发光（AIE效应）和交联荧光增强效应（CEE效应）。因此本文通过化学绑定CLA自组装体“构筑”而不是“合成”碳基FNDs,以自组装-自交联策略来代替未知机理和不可控的传统方式（热解、脱水、缩聚或碳化）,试图使生物质碳...
【文章来源】：江南大学江苏省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同尺寸的CdS的紫外光谱和荧光发射光谱[3]
光猝灭机制来检测Hg2+，且具有良好的选择性。Lee等[9]以脱氧核糖核酸-Ag纳米簇(DNA-AgNCs)为荧光探针构建了DNA荧光位移传感器，通过目标DNA序列(FOXP3)和探针DNA序列的杂交使AgNCs荧光光谱红移，且荧光强度增大，从而可实现对FOXP3的特异检测。Zhang等[10]通过化学还原反应合成了分别由巯基琥珀酸(MSA)和巯丙酰甘氨酸配体稳定的AuNCs，将其用聚乙二醇(PEG)修饰，再分别与HeLa细胞培养，在时间分辨共聚焦显微镜下观察到AuNCs广泛分布在整个细胞中，且细胞核附近尤其密集。与有机荧光团相比AuNCs有更好的光稳定性。图1-2NMNCs的尺寸区间示意图[7]Fig.1-2ThesizerangeofNMNCs[7]1.1.3荧光硅纳米颗粒荧光硅纳米颗粒(SiNPs)是一种新兴的零维硅基纳米材料，当其粒径小于其波尔半径时产生量子限域效应，使其具备良好的光电性能[11]。由于其储量丰富、成本低且具有生物相容性好、荧光可调和耐光漂白等优点而在光电器件、生物医学和分析检测等领域具有良好的应用价值[12]。目前，SiNPs光致发光的机理尚不明确。如图1-3所示，有研究者认为SiNPs的光致发光是由本征的量子限域效应和表面态发光导致的[13]。量子限域效应使SiNPs的电子-空穴复合几率极大的提高从而产生荧光[14]，表面态发光模型则认为SiNPs表面的载流子运动活跃，当其跃迁到较低能级时，会迅速释放到缺陷态再缓缓释放[15]。目前，研究者们做了大量的工作来研究SiNPs的荧光机理，并利用已知荧光机理改善SiNPs的性质。SiNPs主要的制备方法可分为物理法和化学法两类。物理法虽然能较好的控制SiNPs的粒径但所需仪器较昂贵，且亲水性差；而化学法成本低、产量大且一般含有表面官能团，但较难控制粒径和形貌[16]。SiNPs通常需要经过表面修饰以改善荧光性能，如Purkait等[1
第一章绪论3基封端的SiNPs，该SiNPs可溶于有机溶剂、稳定性好并显示出明亮且具有尺寸依赖性的光致发光(PL)。图1-3(A)表面氮封端的SiNPs的表面态发光；(B)SiNPs的量子限域效应[13]Fig.1-3(A)SchemeofthesurfacePLfromsurfacenitrogen-cappedSiNPs;(B)ThequantumconfinementPLfromconventionalSiNPs[13]1.1.4半导体聚合物量子点π共轭聚合物中的π电子离域可沿其主链移动，其禁带宽度与半导体相近，因此又称为半导体聚合物，而尺寸与QDs相当的半导体聚合物纳米粒子被称为半导体聚合物量子点(Pdots)。Pdots通常采用半导体聚合物自组装的方式形成，常用的方法有微乳液法和再沉淀法，图1-4是常见的半导体聚合物的结构。图1-4典型的半导体聚合物的结构[18]Fig.1-4Chemicalstructuresofcommonsemiconductingpolymers[18]Pdots具有光学吸收截面大、量子产率高、和光稳定性好等优势，在生物成像、生物传感和药物传输等领域具有重要的应用价值[18]。如将Pdots与生物分子连接，利用生物分子与细胞中受体分子的特异性结合可实现细胞的特异性标记。Rong等[19]通过共价键将连有羧基的Pdots和链霉亲和素成功偶联(Pdots-SA)，由于上皮细胞粘附分子(EpCAM)是肿瘤标志物，因此将细胞与anti-EpCAM抗体和Pdots-SA探针孵育，在共聚焦显微镜
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米碳点的制备与应用研究进展[J]. 胡超,穆野,李明宇,邱介山. 物理化学学报. 2019(06)
[2]温敏性碳量子点的快速制备、荧光性质及细胞成像应用[J]. 张现峰,芦静波,王学梅. 分析测试学报. 2018(02)
[3]热聚合法自交联共轭亚油酸囊泡的制备与释药性能[J]. 高迪,樊晔,方云,李张宜. 精细化工. 2016(05)
[4]半导体聚合物纳米荧光探针的制备及生物应用研究进展[J]. 张佳楠,常开文,李琼,孙凯,尹升燕,吴长锋. 发光学报. 2015(07)
[5]自交联共轭亚油酸囊泡的温敏膨胀行为[J]. 戴基宁,樊晔,方云. 高等学校化学学报. 2015(06)
[6]聚共轭亚油酸基网状纳米金的制备及表面增强拉曼散射和催化性能[J]. 樊晔,方云,陈韩婷,高迪. 高等学校化学学报. 2014(09)
[7]pH非敏感型自交联共轭亚油酸囊泡的构建和表征[J]. 樊晔,方云,高迪. 高等学校化学学报. 2014(08)
[8]共轭亚油酸钠胶束的自交联行为[J]. 樊晔,马琳,方云,李宇婕,李延頔. 精细化工. 2013(07)
博士论文
[1]基于自组装—自交联策略研究共轭亚油酸胶束和囊泡[D]. 樊晔.江南大学 2014
本文编号：3617393
【文章来源】：江南大学江苏省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同尺寸的CdS的紫外光谱和荧光发射光谱[3]
光猝灭机制来检测Hg2+，且具有良好的选择性。Lee等[9]以脱氧核糖核酸-Ag纳米簇(DNA-AgNCs)为荧光探针构建了DNA荧光位移传感器，通过目标DNA序列(FOXP3)和探针DNA序列的杂交使AgNCs荧光光谱红移，且荧光强度增大，从而可实现对FOXP3的特异检测。Zhang等[10]通过化学还原反应合成了分别由巯基琥珀酸(MSA)和巯丙酰甘氨酸配体稳定的AuNCs，将其用聚乙二醇(PEG)修饰，再分别与HeLa细胞培养，在时间分辨共聚焦显微镜下观察到AuNCs广泛分布在整个细胞中，且细胞核附近尤其密集。与有机荧光团相比AuNCs有更好的光稳定性。图1-2NMNCs的尺寸区间示意图[7]Fig.1-2ThesizerangeofNMNCs[7]1.1.3荧光硅纳米颗粒荧光硅纳米颗粒(SiNPs)是一种新兴的零维硅基纳米材料，当其粒径小于其波尔半径时产生量子限域效应，使其具备良好的光电性能[11]。由于其储量丰富、成本低且具有生物相容性好、荧光可调和耐光漂白等优点而在光电器件、生物医学和分析检测等领域具有良好的应用价值[12]。目前，SiNPs光致发光的机理尚不明确。如图1-3所示，有研究者认为SiNPs的光致发光是由本征的量子限域效应和表面态发光导致的[13]。量子限域效应使SiNPs的电子-空穴复合几率极大的提高从而产生荧光[14]，表面态发光模型则认为SiNPs表面的载流子运动活跃，当其跃迁到较低能级时，会迅速释放到缺陷态再缓缓释放[15]。目前，研究者们做了大量的工作来研究SiNPs的荧光机理，并利用已知荧光机理改善SiNPs的性质。SiNPs主要的制备方法可分为物理法和化学法两类。物理法虽然能较好的控制SiNPs的粒径但所需仪器较昂贵，且亲水性差；而化学法成本低、产量大且一般含有表面官能团，但较难控制粒径和形貌[16]。SiNPs通常需要经过表面修饰以改善荧光性能，如Purkait等[1
第一章绪论3基封端的SiNPs，该SiNPs可溶于有机溶剂、稳定性好并显示出明亮且具有尺寸依赖性的光致发光(PL)。图1-3(A)表面氮封端的SiNPs的表面态发光；(B)SiNPs的量子限域效应[13]Fig.1-3(A)SchemeofthesurfacePLfromsurfacenitrogen-cappedSiNPs;(B)ThequantumconfinementPLfromconventionalSiNPs[13]1.1.4半导体聚合物量子点π共轭聚合物中的π电子离域可沿其主链移动，其禁带宽度与半导体相近，因此又称为半导体聚合物，而尺寸与QDs相当的半导体聚合物纳米粒子被称为半导体聚合物量子点(Pdots)。Pdots通常采用半导体聚合物自组装的方式形成，常用的方法有微乳液法和再沉淀法，图1-4是常见的半导体聚合物的结构。图1-4典型的半导体聚合物的结构[18]Fig.1-4Chemicalstructuresofcommonsemiconductingpolymers[18]Pdots具有光学吸收截面大、量子产率高、和光稳定性好等优势，在生物成像、生物传感和药物传输等领域具有重要的应用价值[18]。如将Pdots与生物分子连接，利用生物分子与细胞中受体分子的特异性结合可实现细胞的特异性标记。Rong等[19]通过共价键将连有羧基的Pdots和链霉亲和素成功偶联(Pdots-SA)，由于上皮细胞粘附分子(EpCAM)是肿瘤标志物，因此将细胞与anti-EpCAM抗体和Pdots-SA探针孵育，在共聚焦显微镜
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米碳点的制备与应用研究进展[J]. 胡超,穆野,李明宇,邱介山. 物理化学学报. 2019(06)
[2]温敏性碳量子点的快速制备、荧光性质及细胞成像应用[J]. 张现峰,芦静波,王学梅. 分析测试学报. 2018(02)
[3]热聚合法自交联共轭亚油酸囊泡的制备与释药性能[J]. 高迪,樊晔,方云,李张宜. 精细化工. 2016(05)
[4]半导体聚合物纳米荧光探针的制备及生物应用研究进展[J]. 张佳楠,常开文,李琼,孙凯,尹升燕,吴长锋. 发光学报. 2015(07)
[5]自交联共轭亚油酸囊泡的温敏膨胀行为[J]. 戴基宁,樊晔,方云. 高等学校化学学报. 2015(06)
[6]聚共轭亚油酸基网状纳米金的制备及表面增强拉曼散射和催化性能[J]. 樊晔,方云,陈韩婷,高迪. 高等学校化学学报. 2014(09)
[7]pH非敏感型自交联共轭亚油酸囊泡的构建和表征[J]. 樊晔,方云,高迪. 高等学校化学学报. 2014(08)
[8]共轭亚油酸钠胶束的自交联行为[J]. 樊晔,马琳,方云,李宇婕,李延頔. 精细化工. 2013(07)
博士论文
[1]基于自组装—自交联策略研究共轭亚油酸胶束和囊泡[D]. 樊晔.江南大学 2014
本文编号：3617393
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