基于长波长（红光与近红外）发射碳点荧光探针的构建及分析应用

发布时间：2021-05-12 08:34

　　在过去的十多年中,碳点（CDs）成为备受研究者们青睐的一类新型发光纳米材料,与半导体量子点和有机荧光染料相比,碳点展现出容易制备、无/较低毒性、优异的理化稳定性、独特的光物理性能等较为显著的优势。因此,碳点在传感、催化、成像、以及光电器件等领域中逐渐得到了广泛的应用。基于此,本文一方面设计了基于二硫键的自交联红光碳点（SCCDs）作为“turn-on”荧光探针,用于细胞内谷胱甘肽（GSH）的检测与成像。另一方面,基于近红外碳点（NIR-CDs）作为高效灵敏的荧光传感探针,应用于金属阳离子Cu²⁺的检测。具体的工作内容如下:（1）通过3-巯基丙酸与红光碳点（RCDs）间的酰胺缩合反应将巯基修饰在碳点表面,随后再通过H₂O₂的氧化作用形成自交联的红光碳点（SCCDs）。结果发现,制备的SCCDs纳米探针由于聚集诱导淬灭效应,荧光发射强度大大降低。基于GSH对二硫键的选择性还原的原理,在GSH存在的条件下,SCCDs可以被解聚为游离分散的CDs。而且SCCDs纳米探针的荧光呈GSH浓度依赖性的方式恢复,这也为GSH的定量分析奠... 

【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 碳点
        1.2.1 碳点/长波长碳点的简介
        1.2.2 碳点的制备方法
        1.2.3 碳点的光学性质
        1.2.4 碳点的应用
    1.3 荧光传感系统的构建原理
    1.4 论文选题意义和研究内容
2 基于二硫键的自交联碳点用于胞内GSH成像
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 RCDs的制备
        2.2.4 SCCDs的制备
        2.2.5 SCCDs对于GSH的刺激-响应过程
        2.2.6 SCCDs的细胞毒性评估
        2.2.7 SCCDs的细胞成像评估
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 SCCDs纳米探针用于GSH传感的设计及作用原理
        2.3.2 RCDs的表征
        2.3.3 SCCDs的表征
        2.3.4 SCCDs对 GSH的响应过程
        2.3.5 SCCDs的选择性
        2.3.6 SCCDs在细胞中的GSH传感
    2.4 本章小结
3 基于近红外碳点(NIR-CDs)的制备及其对Cu~(2+)的检测
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 NIR-CDs的制备
        3.2.4 NIR-CDs对 Cu~(2+)的检测过程
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 基于NIR-CDs用于Cu~(2+)检测的机理
        3.3.2 NIR-CDs的表征
        3.3.3 Cu~(2+)响应过程
        3.3.4 探针的选择性
    3.4 本章小结
4 总结与展望
    4.1 全文总结
    4.2 展望
参考文献
在学期间发表的学术论文及研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Kilogram-scale synthesis of carbon quantum dots for hydrogen evolution, sensing and bioimaging[J]. Weidong Li,Yuan Liu,Boyang Wang,Haoqiang Song,Zhongyi Liu,Siyu Lu,Bai Yang.  Chinese Chemical Letters. 2019(12)
[2]Near-infrared emissive carbon dots with 33.96% emission in aqueous solution for cellular sensing and light-emitting diodes[J]. Boyang Wang,Jian Li,Zhiyong Tang,Bai Yang,Siyu Lu.  Science Bulletin. 2019(17)
[3]In Situ Synthesis of Fluorescent Mesoporous Silica–Carbon Dot Nanohybrids Featuring Folate Receptor-Overexpressing Cancer Cell Targeting and Drug Delivery[J]. Shuai Zhao,Shan Sun,Kai Jiang,Yuhui Wang,Yu Liu,Song Wu,Zhongjun Li,Qinghai Shu,Hengwei Lin.  Nano-Micro Letters. 2019(02)
[4]Carbon dots prepared for fluorescence and chemiluminescence sensing[J]. Meng-Li Liu,Bin-Bin Chen,Chun-Mei Li,Cheng-Zhi Huang.  Science China（Chemistry）. 2019(08)
[5]碳点的研究进展[J]. 木合塔尔·吐尔洪,徐阳,尹学博.  分析化学. 2017(01)
[6]A novel colorimetric and ratiometric NIR fluorescent sensor for glutathione based on dicyanomethylene-4H-pyran in living cells[J]. Xumeng Wu,Andong Shao,Shiqin Zhu,Zhiqian Guo,Weihong Zhu.  Science China（Chemistry）. 2016(01)
[7]The synthesis and study of the fluorescent probe for sensing Cu2+ based on a novel coumarin Schiff-base[J]. Yu-Wei Duan,Hao-Yang Tang,Yuan Guo,Zhan-Ke Song,Meng-Jiao Peng,Yong Yan.  Chinese Chemical Letters. 2014(07)



本文编号：3183097