荧光DNA量子点的制备及其对亚砷酸根的检测研究

发布时间：2017-11-18 10:23

  本文关键词：荧光DNA量子点的制备及其对亚砷酸根的检测研究

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【摘要】：无机砷是一种有毒物质,通常以As O43-和As O33-的形态存在于水中。饮用水中微量的砷就会严重影响人的生理机能,增加患皮肤癌、肺癌、膀胱癌和肾癌的危险。目前,很多种方法如荧光法、比色法、电化学法等被用于微量砷的检测。然而,这些方法往往需要荧光标记,检测过程复杂,且需要昂贵且笨重的仪器。因此,发展一种简单的、免标记且灵敏的检测砷离子的传感器非常重要。生物量子点(bio-dots)是近两三年来兴起的一种新型纳米荧光材料,与传统的有机荧光染料相比,具有光学性质优良,荧光寿命长,低毒性,原料简单易得、绿色无污染,合成条件不苛刻,水溶性和生物相容性都较好等优点,在分析化学和生物医学等方面得到了科学工作者的广泛关注。本文以富含G/T碱基的单链DNA为原料,采用水热法合成了一种新型荧光生物量子点,该量子点发光性能良好,且保留了富G/T碱基DNA的大部分结构和生物活性。基于As O33-与G/T碱基之间的特异性亲和作用,利用这种富G/T碱基DNA-dots优良的荧光性能,构建了一种简单灵敏且无需标记的新型荧光传感器用于饮用水中砷离子的检测。本论文主要包含以下四部分:1.对纳米材料进行了简单概述,主要介绍了量子点的发展历程,性质,分类,制备方法及相关应用。2.以富含G/T碱基的单链DNA为原料,采用水热法合成了一种新型的荧光生物量子点。透射电镜和原子力显微镜对其形貌特征进行了分析,结果表明,我们合成的DNA-dots为单分散的球形颗粒,粒径大小约为1.1 nm,高度约为1.5nm;紫外-可见吸收光谱和荧光光谱对其光学性质进行了表征,实验结果显示这种DNA-dots具有良好的发光性能,在300 nm光激发下,其最强发射峰位于405nm,且耐光性强;红外光谱和X-射线光电子能谱证明这种DNA-dots保留了富G/T碱基DNA的大部分结构及生物特性,这有利于其在生物检测方面的应用。3.以富含G/T碱基的DNA-dots为荧光探针,基于As O33-与G/T碱基之间的特异性亲和作用,提出了一种免标记、灵敏的检测低浓度As O33-的方法。首先采用透射电镜、原子力显微镜、X-射线光电子能谱和圆二色光谱考察了实验方案的可行性,并对实验条件进行了优化,具体包括反应时间、DNA-dots的浓度及缓冲溶液的p H。在最优的实验条件下,利用富含G/T碱基的DNA-dots为荧光探针,对As O33-进行检测,实验结果表明这种生物量子点传感器检测As O33-的浓度线性范围为0.01-150 ppb,最低检测限为4.6 ppt,并且As O33-的检测不受环境中其它离子的干扰。4.对文中描述的新材料和方法进行了总结,并就该材料的进一步发展应用提出了自己的想法。
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.3

【参考文献】

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本文编号：1199460