基于碳点、金簇的比率型探针的制备及应用研究

发布时间：2021-03-23 15:03

比率荧光测定技术是基于两个或两个以上荧光信号变化而建立的分析方法,具有分析灵敏度高、抗干扰能力强等优点,在小分子检测、细胞成像、活体诊断等领域受到研究者的广泛关注。发展基于纳米材料的比率型荧光探针是当前研究的热点之一。鉴于此,本论文在合成氮掺杂碳点(CDs)的基础上,构建了一种基于CDs检测Fe~(3+)的新型比率型荧光探针;利用实验室制备的金簇(Au NCs),构建了一种基于Au NCs的比率型pH荧光探针,具体研究工作如下:1.以抗坏血酸和聚乙二醇二胺为原料,合成了稳定性好、量子产率高的氮掺杂CDs,采用透射电子显微镜(TEM),紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱,荧光光谱(FL)及傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等对制备的CDs进行表征,将罗丹明B异硫氰酸酯(RhB)偶联到CDs表面,构建了一种检测Fe~(3+)的比率型探针(CD-RhB)。结果表明,当溶液中Fe~(3+)浓度在0.01-1.2μmol/L范围内时,探针在波长为399 nm和577 nm的光强度比值与Fe~(3+)浓度具有良好的线性关系,线性方程为:I399(CDs)/I577(RhB)=0.256+0.379 C(C:μmol/L),线性系数R2为0.996,检测限为6 nmol/L。在此基础上,探讨了探针检测Fe~(3+)的作用机理为FePO4沉积在碳点表面,导致CDs的表面钝化和颗粒增大,使得CDs的FL和散射光(LS)强度逐渐增大而RhB的FL基本不变化。此外,将此比率型荧光探针用于实际水样中Fe~(3+)的测定,回收率在97.2%-108.8%之间,表现出良好的实用性。2.参考文献制备了以牛血清白蛋白(BSA)为修饰剂的金簇(BSA-Au NCs),将BSA-Au NCs与荧光素异硫氰酸酯(FITC)偶联,构建了一种选择性和特异性均良好的比率型pH探针,采用聚乙烯亚胺(PEI)包裹制备一个纳米微球BAF@PEI。对纳米微球进行TEM,UV-Vis,FL,FT-IR等一系列表征。结果表明,BAF@PEI的粒径为60 nm左右,以365 nm为激发波长,发射波长在522 nm和604 nm处出现FITC和BSA-Au NCs对应的荧光峰。在pH 4.0-10.0范围内,随着pH的增加,BSA-AuNCs的荧光强度基本保持不变,FITC的荧光逐渐增强。纳米微球在pH 5.0和pH 9.0之间表现出良好的可逆性。MTT实验表明BAF@PEI的细胞毒性低,有望进一步用于生物标记和成像。
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O657.3

文章目录

摘要

Abstract

缩略语表

第一章绪论

1. 纳米荧光探针的概述

2. CDs的概述

2.1 CDs的制备

2.2 CDs的光学性质

2.3 CDs的应用

3. Au NCs的概述

3.1 Au NCs的制备

3.2 Au NCs的应用

4. 比率型荧光探针技术

5. 课题的设计思想及意义

第二章基于氮掺杂碳点和罗丹明B异硫氰酸酯的比率型探针的制备及应用研究

1. 前言

2. 试剂与主要仪器

2.1 试剂

2.2 主要仪器

3. 实验方法

3.1 CDs的制备及表征

3.2 比率型探针CD-RhB的制备及纯化

3.3 不同pH磷酸盐缓冲溶液的配制

3.4 在磷酸盐缓冲溶液中CD-RhB与Fe3+相互作用的研究

4. 结果与讨论

4.1 CDs的表征

4.2 在PB缓冲溶液中CD-RhB和Fe3+的相互作用

4.3 干扰离子实验

4.4 不同离子强度对CD-RhB检测Fe3+的影响

5. 作用机理探讨

6. CD-RhB在实际水样中检测Fe3+的应用

7. 本章小结

第三章基于BSA修饰的金簇和荧光素异硫氰酸酯的比率型探针的制备及应用研究

1. 前言

2. 试剂与主要仪器

2.1 试剂

2.2 主要仪器

3. 实验方法

3.1 BSA-Au NCs的制备及纯化

3.2 BSA-Au NCs-FITC（BAF）的制备及纯化

3.3 BAF@PEI的制备与表征

3.4 不同pH磷酸盐缓冲溶液的配制

3.5 BAF@PEI用于pH检测的研究

3.6 BAF@PEI可逆性研究

3.7 BAF@PEI电性研究

3.8 BAF@PEI细胞毒性研究

4. 结果与讨论

4.1 BAF@PEI的表征

4.2 BAF@PEI在不同pH下的荧光光谱分析

4.3 BAF@PEI的可逆性分析

4.4 BAF@PEI的电势分析

4.5 BAF@PEI的细胞毒性分析

5. 本章小结

全文总结

参考文献

附录

致谢

【参考文献】