几个基于硅量子点的荧光传感体系的研究

发布时间：2017-10-17 10:04

  本文关键词：几个基于硅量子点的荧光传感体系的研究

  更多相关文章： 硅量子点 金纳米粒子 罗丹明B 酚红 鱼精蛋白 肝素 汞离子 pH

【摘要】：近年来,硅量子点(SiQDs)以其良好的荧光性能、优良的生物相容性、毒性低等优点,受到了研究者们的广大关注。这些特性使SiQDs广泛应用于生物成像、光电器件领域。本论文基于SiQDs的优异性质,设计了一系列操作简单、成本低廉、灵敏度高、选择性好的荧光传感器用于鱼精蛋白、肝素、汞离子(Hg~(2+))及pH值的分析检测,主要内容如下:1.设计了一种超灵敏的“turn on-off”荧光传感器来检测鱼精蛋白和肝素。金纳米粒子(AuNPs)通过能量转移或电子转移过程能显著地猝灭SiQDs的荧光。加入鱼精蛋白后,鱼精蛋白和AuNPs之间经静电作用结合,从而使SiQDs脱离Au NPs表面导致体系荧光恢复。由于肝素对鱼精蛋白有很强的亲和力,加入肝素后会释放AuNPs,AuNPs与SiQDs再次发生作用,导致荧光猝灭。该方法通过简单测量SiQDs的荧光变化来实现对鱼精蛋白和肝素的测定,其具有无标记、灵敏度高、成本低、易操作和无毒等优点。鱼精蛋白与肝素的检测限分别为6.7 ng/mL和0.67 ng/mL,且该方法能成功地应用于血清样品中鱼精蛋白和肝素的测定。2.设计了一种新型的比率荧光传感器用于测定Hg~(2+)。此传感器包含发射蓝色荧光的SiQDs和橙色荧光发射的罗丹明B(RhB)。这种传感器在单激发波长350 nm下具有双发射光谱带,分别在449和581 nm处。RhB的橙色荧光对分析物不敏感,而蓝色发光的SiQDs可以被分析物选择性地猝灭,从而在Hg~(2+)存在下会导致传感器发生从紫色到橙色的可区别的颜色变化,其可以用肉眼在紫外灯下清楚地观察到。相较于其他金属离子,此比率传感器对Hg~(2+)具有良好的选择性。比值I449/I581随Hg~(2+)浓度的增加在0-0.1μM和0.1-7μM两段范围内呈线性下降,检测限低至4.9 nM。此外,此系统能成功地应用于实际水样中Hg~(2+)的测定。3.设计了一种使用水溶性SiQDs的简单而高效的荧光传感器来检测pH。我们通过使用一锅微波辅助法合成了SiQDs。pH传感器由SiQDs和pH指示剂(酚红)组成,SiQDs在350 nm激发波长下有蓝色发光。pH指示剂的紫外光谱随着pH值的增加会发生很大的位移(从435 nm变化为560 nm),其颜色也会随着pH值的增加发生明显的变化(从黄色变为粉红色)。因此由于内滤作用,SiQDs的蓝光发射会被pH指示剂的吸收所影响而发生猝灭。基于无标记SiQDs结合酚红的荧光pH传感器具有廉价、低毒和有效等优点,其在生物领域也会很有前途。
【关键词】：硅量子点 金纳米粒子 罗丹明B 酚红 鱼精蛋白 肝素 汞离子 pH
【学位授予单位】：湖南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.3;TP212
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 绪论12-22
• 1.1 硅量子点概述12-13
• 1.2 硅量子点的制备方法13-18
• 1.2.1 top-down方法13-15
• 1.2.2 bottom-up方法15-17
• 1.2.3 前体分解-再分配17-18
• 1.3 硅量子点在分析领域中的应用18-20
• 1.3.1 硅量子点在荧光成像方面的应用18-19
• 1.3.2 硅量子点在磁共振成像方面的应用19-20
• 1.3.3 硅量子点在光催化方面的应用20
• 1.4 本文构思20-22
• 第二章 基于无标记硅量子点结合金纳米颗粒的荧光传感器检测鱼精蛋白和肝素22-39
• 2.1.引言22-24
• 2.2 实验部分24-25
• 2.2.1 实验试剂24
• 2.2.2 仪器24
• 2.2.3 SiQDs的制备24
• 2.2.4 AuNPs的合成24-25
• 2.2.5 鱼精蛋白和肝素的荧光检测25
• 2.2.6 对鱼精蛋白和肝素的选择性实验25
• 2.3 结果与讨论25-38
• 2.3.1 SiQDs的表征25-27
• 2.3.2 AuNPs猝灭SiQDs荧光的原理27-29
• 2.3.3 传感器的实验原理29-32
• 2.3.4 实验条件的优化32-33
• 2.3.5 荧光检测鱼精蛋白和肝素33-36
• 2.3.6 传感器的选择性研究36-37
• 2.3.7 传感器的实际应用37-38
• 2.4 小结38-39
• 第三章 基于硅量子点-罗丹明B混合物比率荧光检测Hg~(2+)39-52
• 3.1 引言39-41
• 3.2 实验部分41-42
• 3.2.1 实验材料41
• 3.2.2 仪器41
• 3.2.3 SiQDs的制备41
• 3.2.4 Hg~(2+)的荧光分析41-42
• 3.2.5 对Hg~(2+)的选择性实验42
• 3.2.6 Hg~(2+)的实际水样分析42
• 3.3 结果与讨论42-51
• 3.3.1 SiQDs的合成与表征42-45
• 3.3.2 传感器的构建45-47
• 3.3.3 实验条件的优化47-49
• 3.3.4 比率荧光检测Hg~(2+)49-50
• 3.3.5 传感器的选择性研究50
• 3.3.6 实际样品研究50-51
• 3.4 小结51-52
• 第四章 基于无标记硅量子点结合酚红的新型荧光pH传感器52-63
• 4.1 引言52-53
• 4.2 实验部分53-54
• 4.2.1 实验试剂53
• 4.2.2 仪器53
• 4.2.3 SiQDs的制备53-54
• 4.2.4 pH响应实验54
• 4.2.5 可逆性研究54
• 4.2.6 实际样品的pH值检测54
• 4.3 结果与讨论54-62
• 4.3.1 传感器的传感机理54-59
• 4.3.2 pH响应实验研究59-60
• 4.3.3 传感器的pH可逆性研究60-61
• 4.3.4 实际样品检测61-62
• 4.4 小结62-63
• 结论63-64
• 参考文献64-84
• 附录84-85
• 致谢85

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本文编号：1048203