单链DNA及其与豆腐水碳量子点相互作用的荧光特性研究

发布时间：2020-05-22 17:32

【摘要】：在核酸研究中,通常加入特定荧光剂、试剂或探针进行表征,这会导致样品污染、环境毒性和成本增高等问题。为克服这些核酸研究中的技术难题,本文使用标准光学测量方法-光荧光法,在不加入荧光剂、试剂或探针的情况下,对几种简单序列的单链脱氧核糖核酸(ssDNA)的光致发光(荧光)特性进行了实验研究,并探讨基于此对ssDNA样品进行无探针鉴别的方法和思路。此外,有鉴于目前对生物大分子如何影响碳量子点光电物理特性缺乏系统研究的问题,本文还研究了ssDNA对豆腐水制备的碳量子点溶液荧光特性的影响及其规律。本文主要研究内容及结果如下:(1)对具有29和56个碱基(同时含A、C、T、G)的两种任意序列ssDNA样品,当激发光波长在310-410 nm区间变化时,能够在410-480 nm波长区间观测到显著的光致发光峰。两种样品显示了不同的光致发光光谱特性,这种差异反映了两种核酸样品中的能带结构差异和碱基中某些光敏感结构(或发光基团)的浓度差异,证明了采用荧光光谱区别不同的ssDNA样品是可行的。(2)为进一步研究碱基种类对光致发光特性的影响,文章制备了具有28个碱基且只含有A、T、C、G碱基中1种的四类ssDNA样品,实验结果表明:激发光波长在270-320 nm之间,四种ssDNA样品具有不同的激发波长-发光波长依赖关系及激发波长-发光峰强度依赖关系。这些特性主要与四种碱基的分子结构差别有关,并可用于对四种碱基样品进行快速且无损的鉴别,可鉴别的最低浓度为N=1μM。(3)文章还研究了上述四种同碱基序列ssDNA对豆腐水碳量子点光致发光特性的影响。ssDNA与碳量子点混合溶液发光范围为370-700 nm,激发光波长λ_(ex)=430 nm时,四种混合溶液发光强度都是最强,发光效率最高。实验还证明了ssDNA与豆腐水制备的碳量子点相互作用,会给碳量子点的荧光特性带来显著增强,而对ssDNA的发光特性则影响不大。本文的研究涉及凝聚态物理学与生命科学交叉领域,所得结果对理ssDNA光电物理特性有重要意义,并有望在ssDNA检测、碳量子点分析等方面获得实际应用。
【图文】：

构成脱氧核苷酸的四种碱基的分子结构

脱氧核苷酸和脱氧核苷酸链结构图
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O657.3

【参考文献】

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本文编号：2676349