当前位置:主页 > 科技论文 > 化学论文 >

交互响应性荧光传感器的构建及其区分识别性能研究

发布时间:2020-04-27 10:00
【摘要】:一直以来,荧光传感器由于其灵敏度高、选择性好、响应迅速等优点,而被广泛用于对各种分析物的检测。传统的荧光传感器多采用“锁-钥”结构设计,可以实现对特定分析物的高选择性识别,但是对相似化合物的区分识别能力差,且无法应用于对混合样品的分析。因此,发展能够同时检测多种分析物的交互响应性荧光传感器受到了人们的广泛关注。目前,交互响应性荧光传感器主要有多单元交互响应性的传感器阵列(sensor array)和多波长交互响应性的单一荧光传感器。多单元传感器阵列依赖于每个单元提供一个响应信号,从而形成针对特定分析物的指纹图谱识别,实现对结构相似或化学性能相似分析物的区分识别;多波长交互响应性荧光传感器的指纹识别图谱来自于其自身不同波长下的光学信号的交互响应性,一系列波长下的信号变化组合能够产生一个特定指纹识别图谱,同样可以实现对不同分析物的区分识别。因此,本论文特别构建了两种交互响应性荧光传感器,并对其区分识别性能进行了研究。主要包括以下两部分内容:第一部分工作,我们以具有多波长发射带、量子产率高的芘为荧光报告基团,利用表面活性剂聚集体的调控作用,构建了可区分识别多种金属蛋白的多波长交互响应性单一荧光传感器。首先,我们合成并表征了胆酸修饰的单芘衍生物1,研究发现阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠SDBS组装体聚集状态的变化对探针1的光物理性质可以进行有效调控。同时,我们选定的能够同时发射单体和excimer荧光的1/SDBS二元传感体系对不同的金属蛋白表现出典型的多波长交互响应,通过主成分分析(PCA)模式识别方法实现了对七种金属蛋白的区分识别。并且,此二元传感体系在血清和尿液等生物流体中仍然对不同金属蛋白具有较好的区分识别能力,在实际应用中具有很大的潜力。第二部分工作,我们采用介孔二氧化硅纳米材料作为载体,通过在其表面分别修饰能够与巯基化合物反应的有机染料分子吡罗红(PYR)、氨基苯并噻哇(DBT)和4-溴-1,8-萘二甲酸酐(NAP),构建可对多种生物巯基化合物区分识别的三单元荧光传感器阵列。目前,我们利用软模板法成功制备出球形的介孔二氧化硅纳米颗粒,其尺寸在100-150 nm左右,孔径在3.6 nm左右。然后,我们在纳米颗粒表面修饰了异氰酸酯基(ICPTES)末端的硅烷化试剂,并通过了透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、热重曲线(TGA)、X-射线光电子能谱(XPS)以及X-射线粉末衍射的表征。此外,我们已经合成并表征了其中传感单元一分子探针吡罗红PYR和传感单元二的部分结构。下一步的工作需要解决的问题是合成其它两种荧光染料,并将三种染料分别修饰于介孔二氧化硅纳米粒子表面,构建纳米颗粒型荧光传感器阵列,研究其对不同巯基化合物的区分识别能力。
【图文】:

示意图,荧光共振能量转移,原理,示意图


邋>逡逑CT邋Reaction邋coordinate(s)逡逑图1-3分子内电荷转移原理示意图逡逑Fig.邋1-3邋The邋general邋concept邋of邋the邋principle邋of邋ICT逡逑1.2.2.3荧光共振能量转移逡逑荧光共振能量转移[6]是描述两种光敏分子(荧光团)之间能量转移的机制。逡逑其中一个荧光团作为能量供体(donor),另一个焚光团作为能量受体(acceptor)。逡逑其设计原则为供体的荧光发射光谱要与受体的吸收光谱之间有比较多的重叠,并逡逑且两个荧光团相隔的距离一般低于10邋nm。最初处于其电子激发态的荧光供体可逡逑通过非辐射电偶极相互作用将能量转移至荧光受体,从而引起受体的荧光发射(图逡逑1-4)。这种能量转移的效率与供体和受体之间距离的六次方成反比,,使得FRET逡逑对距离的微小变化非常敏感。FRET效率的测量可用于确定两个荧光团是否在彼逡逑此的特定距离内,被广泛用作生物学和化学等领域的研究工具。逡逑FRET逡逑h逡逑l邋(Iftorticcnct邋I逦absorption逡逑Wavelength邋(X)逡逑图1-4荧光共振能量转移原理示意图逡逑Fig.邋1-4邋Schematic邋diagram邋of邋fluorescence邋resonance邋

示意图,荧光共振能量转移,原理,分子内电荷转移


h逡逑l邋(Iftorticcnct邋I逦absorption逡逑Wavelength邋(X)逡逑图1-4荧光共振能量转移原理示意图逡逑Fig.邋1-4邋Schematic邋diagram邋of邋fluorescence邋resonance邋energy邋transfer邋(FRET)邋mechanism逡逑4逡逑
【学位授予单位】:陕西师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:O657.3;TP212

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 韩庆鑫;石兆华;唐晓亮;刘伟生;;荧光化学传感器的研究与应用[J];兰州大学学报(自然科学版);2013年03期

2 高莉宁;吕凤婷;胡静;房喻;;薄膜荧光传感器研究进展[J];物理化学学报;2007年02期



本文编号:2642144

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/2642144.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户e27ec***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com