石墨烯量子点的制备及其生物应用

发布时间：2017-03-17 07:03

  本文关键词：石墨烯量子点的制备及其生物应用，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：石墨烯量子点是一种准零维,有独特光学性质的低维半导体材料,在太阳能电池、光学染料、生物标记有着广泛的应用。本文以石墨为原材料,通过Hummer's法合成氧化石墨烯,再分别经过不同合成方法制备石墨烯量子点；分别研究了石墨烯量子点的荧光性和光热性,发现不同的溶剂和温度都影响着这些性能。寻找合适的溶剂,使合成出的石墨烯量子点既有稳定的荧光性同时也具有良好的热疗效用。通过水热法和溶剂热法分别制备了GQDs-EG和GQDs-PEG石墨烯量子点,并对已经制备好的石墨烯量子点进行一系列表征。通过TEM图像可以看出制备的粒子粒径均匀,分散良好。制备过程中,不同的溶剂会产生不同大小、荧光强度以及热疗效果的石墨烯量子点。将制备的GQDs-PEG石墨烯量子点应用于A549细胞的光热治疗中,发现有无光照量和浓度对细胞的热疗效果有较大的影响；当药物浓度为62.5 μg/ml,光照5min,可导致40%的细胞死亡,可以看出GQDs-PEG石墨烯量子点对A549细胞具有一定的治疗效果。同时GQDs-PEG石墨烯量子点能进入细胞核内并能充当荧光标记的效用,通过共聚焦显微镜很好的证明了这一点。除此以外,对GQDs-PEG石墨烯量子点也进行了体内测试,通过近红外成像表明了石墨烯量子点能进入肿瘤内进行荧光标记,同时也提高GQDs-PEG石墨烯量子点的生物利用率。
【关键词】：石墨烯量子点 水热法 光热治疗
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN304
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-21
• 1.1 GQDs的基本性质10-11
• 1.2 GQDs的合成11-12
• 1.2.1 自上而下合成11
• 1.2.2 自下而上合成11-12
• 1.3 GQDs的实际应用12-13
• 1.3.1 在生物传感器中的应用12-13
• 1.3.2 在生物成像技术中的应用13
• 1.4 GQDs的优缺点13-14
• 1.5 光热治疗14-17
• 1.5.1 光热治疗的机理15
• 1.5.2 光热治疗的特点15-16
• 1.5.3 光热转换材料16
• 1.5.4 光热治疗的应用16-17
• 1.6 水热反应制备法17-19
• 1.6.1 水热法概述17
• 1.6.2 水热法的基本原理17
• 1.6.3 水热法特点17-18
• 1.6.4 水热法应用18-19
• 1.7 文章背景19
• 1.8 本文的主要内容和创新点19-21
• 1.8.1 本文主要内容19-20
• 1.8.2 本文创新点20-21
• 第二章 石墨烯的化学合成及其表征21-26
• 2.1 石墨烯的化学合成21-25
• 2.1.1 实验仪器与方法21
• 2.1.2 石墨烯的化学合成21-22
• 2.1.3 结构表征22-23
• 2.1.3.1 红外谱图检测22
• 2.1.3.2 紫外检测22-23
• 2.1.4 结果与讨论23-25
• 2.5 结论25-26
• 第三章 溶剂热法制备石墨烯量子点26-32
• 3.1 实验仪器与方法26
• 3.2 氧化石墨烯溶液的配制26
• 3.3 石墨烯量子点的制备26-27
• 3.4 石墨烯量子点的制备原理27
• 3.5 石墨烯量子点的表征和检测27-28
• 3.5.1 量子点形貌与尺寸的表征27
• 3.5.2 量子点的化学成分表征27
• 3.5.3 量子点的热性能表征27
• 3.5.4 量子点的荧光性能表征27-28
• 3.5.5 紫外光照28
• 3.6 结果与讨论28-31
• 3.6.1 量子点的形貌与尺寸表征28-29
• 3.6.2 量子点的红外分析29
• 3.6.3 量子点的热性能表征29-30
• 3.6.4 量子点的紫外表征30-31
• 3.6.5 量子点的荧光性能表征31
• 3.7 结论31-32
• 第四章 水热法制备石墨烯量子点32-39
• 4.1 实验仪器与方法32
• 4.2 氧化石墨烯溶液的配制32
• 4.3 石墨烯量子点的制备32-33
• 4.4 石墨烯量子点的制备原理33
• 4.5 石墨烯量子点的表征和检测33-34
• 4.5.1 量子点形貌与尺寸的表征33
• 4.5.2 量子点的化学成分表征33
• 4.5.3 量子点的热性能表征33
• 4.5.4 量子点的荧光性能表征33-34
• 4.5.5 紫外光照34
• 4.6 结果与讨论34-37
• 4.6.1 量子点的形貌与尺寸表征34-35
• 4.6.2 量子点的红外分析35-36
• 4.6.3 量子点的热性能表征36
• 4.6.4 量子点的紫外表征36-37
• 4.6.5 量子点的荧光性能表征37
• 4.7 结论37-39
• 第五章 石墨烯量子点体内和体外测试39-46
• 5.1 实验仪器与药品39-40
• 5.2 细胞培养40-41
• 5.2.1 石墨烯量子点的浓度40-41
• 5.2.2 MTT法41
• 5.3 细胞内石墨烯量子点的荧光成像41
• 5.4 石墨烯量子点的近红外成像41-42
• 5.5 结果与讨论42-44
• 5.5.1 光照前后石墨烯量子点的MTT42-43
• 5.5.2 细胞内石墨烯量子点的荧光成像43-44
• 5.5.3 体内石墨烯量子点的近红外成像44
• 5.6 结论44-46
• 第六章 结论与展望46-48
• 硕士期间学术成果48-49
• 参考文献49-54
• 致谢54-55

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