聚合物量子点及DNA量子点的制备及其生物应用

发布时间：2017-12-11 00:15

  本文关键词：聚合物量子点及DNA量子点的制备及其生物应用

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【摘要】：半导体聚合物量子点(Pdots)作为纳米材料家族的一员受到人们广泛的关注。半导体聚合物量子点相较于无机半导体量子点(QDs)和有机染料小分子,具有光学吸收截面大、抗光漂白性强,热稳定性优异、荧光量子产率高及表面易修饰等优点而被广泛应用,尤其是在分子生物学、细胞生物学、分子成像、医学诊断等领域有很好的应用前景。纳米技术方面的迅速发展对制备高发光效率和优异生物相容性的量子点提出了更高的要求。DNA量子点能在较低温度条件下通过C碱基自组装形成,表现出较高的荧光量子产率,良好的生物相容性和低生物毒性,并且能够很快渗入活细胞中有效标记细胞质。本文研究了以聚(9,9-二正辛基芴基-2,7-二基)和聚(苯乙烯-马来酸酐)为前驱体制备PFO-COOH量子点及其与氨基化石墨烯的共轭连接；以鲑鱼DNA为原料制备了生物相容性好、低生物毒性的鲑鱼DNA量子点,探讨了其作为荧光探针对金属离子的高选择性及应用于生物成像；以青鱼DNA为原料制备得到的青鱼DNA量子点,可用于三价铁离子的传感分析,并具有很好的灵敏度和选择性。本文研究工作主要概括为以下三个部分：(1)本文我们采用改进过的Hummers方法合成氧化石墨烯。以乙二醇作为溶剂,氨水作为氮的前驱体,在1800C的条件下加热10小时制得氨基化石墨烯。将得到的氨基化石墨烯与表面经过羧基修饰过的PFO量子点(PFO-COOH量子点)混合,在EDC的催化下,发生羧基-胺偶联反应。实验结果表明,氨基化石墨烯可以几乎全部猝灭PFO-COOH量子点的荧光,其猝灭机理是荧光共振能量转移(FRET)。(2)本文介绍一种在温和条件下制备DNA量子点的方法。所得的DNA量子点具有良好的生物相容性和水溶性。DNA量子点溶液呈蓝色荧光,其发光寿命等于2.74ns,量子产率达7.5%。DNA量子点作为荧光探针可应用于检测三价铁离子及生物成像,并且具有良好的选择性和灵敏度。(3)本文我们介绍一种新型生物荧光量子点(DNA量子点),它可在较低温度(85℃)条件下,通过自组装形成发光中心,形成的量子点具有比碳量子点(τ1=0.5ns)更长的荧光寿命(t1=1.95ns)。Fe~(3+)对该DNA量子点有显著的猝灭效应,基于此,将DNA量子点作为纳米荧光探针检测硫酸亚铁缓释剂中的铁含量,实验结果表明检出限低至0.045ppm,回收率在94.7～98.5%之间,相对标准偏差为4.5%。因此,该DNA量子点荧光探针可以作为Fe~(3+)检测的有效工具。
【学位授予单位】：浙江师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O631;O657.3

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