发光金纳米粒子与有机染料杂化组装体的构建及其比率荧光传感研究
发布时间：2021-07-08 05:42
超小发光金纳米粒子（AuNPs,d<3 nm）由于其独特的光学性质、良好的生物相容性、易功能化、化学稳定性高及毒性低等优点使其在生物化学传感应用方面而备受关注。荧光光谱法具有分析简单、成本低、灵敏度高的优点,成为目前最广泛使用的一种传感方法。但大多数荧光探针主要集中在极可能受到如激发强度,仪器效率,光致漂白和纳米探针的浓度等诸多因素的影响的单发射强度读数上。将AuNPs与其他技术相结合制备的双发射荧光探针具有更高的分析和检测的灵敏度,可以进一步提高AuNPs在分子识别和离子传感等应用中的性能。有机染料因其种类丰富、亮度高、色度多、选择性好,在生物化学传感中发挥着重要作用。将超小发光AuNPs与有机染料的结合不仅可以保留各组分的内在特征,而且可以进行新性质的探索,为设计具有所需特性和功能的材料提供了一种新方法。通过在F127疏水核中原位合成AuNPs并实现自组装,及掺杂极性响应型蓝色发光的疏水染料4,4′-双（2-苯并恶唑基）二苯乙烯（BBS）制备了AuNP-BBS双发射纳米杂化体。该杂化体的疏水核内含有约10个交联的超小AuNPs。多齿硫醇配体与超小AuNPs之间的交联作用提供了...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
AuNPs可以分为具有表面等离子吸收的AuNPs及类分子型的AuNCs（~1nm）和超小发光（＜）
第一章绪论3图1-2.常见贵金属纳米粒子的合成路径示意图。Figure1-2.Schematicdiagramforthesynthesisroutesofcommonnoblemetalnanoparticles.在超小发光AuNPs的合成方法中最常见的是化学还原方法，合成发光AuNPs主要包含金前体（HAuCl4）、还原剂、反应介质和表面配体[24]。超小发光AuNPs首先是由Au(III)被还原剂还原成Au(I)包覆的Au(0)核而形成纳米微球；其次，由于Au(I)和表面配体（含S和N）的强配位作用，致使AuNPs形成稳定、均一、分散的胶体溶液。常见还原剂有硼氢化钠、水合肼、二甲基硼烷和巯基试剂等；常见的含有S或N的表面功能修饰配体，如硫醇[25]、半胱胺酸[26]、巯基乙酸[27]、谷胱甘肽[28]、树状大分子[29]、蛋白质[30]、氨基酸[31]和多肽[32]等作为稳定剂维持AuNPs溶液的稳定性。Wang等人合成了810nm发光的GS-AuNPs，有趣的是通过Ag+的加入，在705nm处形成了新的发射中心形成双发射[33]。Xie等人在强碱条件下合成了牛血清蛋白包覆（BSA）的红色发光的超小BSA-AuNPs[34]。Liu等人以DNA为模板直接合成了红色发光的AuNPs[35]。Chen等人制备了810nm发光巯基苯磺酸修饰的AuNPs，在给电子胺存在时会在600nm出现新的发射中心生成双发射[36]。就化学刻蚀法和配体交换法而言，Lin等人利用首先合成了双十二烷基二甲基溴化铵(DDAB)在甲苯中合成了AuNC@DDAB（5.55±0.68nm）；稍后加入金前体（HAuCl4）刻蚀得到较小粒径的AuNC@DDAB(3.17±0.35nm)；最后，使用二氢硫辛酸（DHLA）进行配体交换可合成水溶性红色发光的AuNC@DHLC(1.56±0.3nm)。此外，Chan等人通过调节辐射功率利用微波辅助法合成甘露糖修饰的红色发光的AuNPs[37]。Liu等人利用一种简单的声化学法
华南理工大学硕士学位论文4制备了量子产率(8%)的红色发光BSA-AuNPs[38]。Zhang等人通过紫外光还原法制备了聚甲基丙烯酸包覆的季戊四醇4-巯基丙酸盐功能修饰的610nm发光的AuNPs[39]。1.1.3.2发光金纳米粒子的功能修饰对金纳米粒子表面进行合适的功能修饰可提高其稳定性，改善其物理化学性质和功能性，以便适用于更多的生物化学反应，扩大其应用范围[40]。如图1-3，目前的表面改性方法使用共价键合[41]、静电相互作用[42]或小分子化合物的简单附着来对目标进行特定识别[43]。图1-3.金纳米粒子（AuNPs）的功能化策略。Figure1-3.Functionalizationstrategiesofgoldnanoparticles(AuNPs).1.1.3.2.1共价键合修饰在共价键合修饰中，含有巯基或氨基的功能性生物或有机分子通过Au-S或Au-N键合金纳米粒子的表面。通过优化配体类型与HAuC14的比例，可以制备出同时具有多重识别能力的新型AuNPs。例如，当单链DNA和抗体被引入AuNPs表面时，使其对DNA互补链和抗原同时具有较高的特异性识别能力[44]。金纳米粒子与巯基配体或氨基之间的相互作用很强，这种修饰可以提高了金纳米粒子在高盐、高酸、高碱和高温下的稳定性。然而，要获得具有特定功能的巯基配体，需要较为繁琐制备方法。1.1.3.2.2静电修饰或小分子化合物的简单附着静电修饰是指通过静电相互作用使纳米颗粒表面与配体发生修饰[45]。与共价键相比，静电相互作用较弱，改性纳米颗粒的稳定性较差。在高盐或强酸碱条件下，配体不稳定，导致金纳米颗粒聚集[46]。但经静电相互作用抗体功能化的金纳米颗粒，可对基质中的目标抗原分子进行特异性识别和检测[47]。例如，糖基化金纳米颗粒用于识别高敏感
【参考文献】：
期刊论文
[1]11-Mercaptoundecanoic acid functionalized gold nanoclusters as fluorescent probes for the sensitive detection of Cu2+ and Fe3+ ions[J]. Zhiqun Bai,Xiangling Ren,Zhen Gong,Chenxi Hao,Yongmei Chen,Pingyu Wan,Xianwei Meng. Chinese Chemical Letters. 2017(09)
本文编号：3270972
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
AuNPs可以分为具有表面等离子吸收的AuNPs及类分子型的AuNCs（~1nm）和超小发光（＜）
第一章绪论3图1-2.常见贵金属纳米粒子的合成路径示意图。Figure1-2.Schematicdiagramforthesynthesisroutesofcommonnoblemetalnanoparticles.在超小发光AuNPs的合成方法中最常见的是化学还原方法，合成发光AuNPs主要包含金前体（HAuCl4）、还原剂、反应介质和表面配体[24]。超小发光AuNPs首先是由Au(III)被还原剂还原成Au(I)包覆的Au(0)核而形成纳米微球；其次，由于Au(I)和表面配体（含S和N）的强配位作用，致使AuNPs形成稳定、均一、分散的胶体溶液。常见还原剂有硼氢化钠、水合肼、二甲基硼烷和巯基试剂等；常见的含有S或N的表面功能修饰配体，如硫醇[25]、半胱胺酸[26]、巯基乙酸[27]、谷胱甘肽[28]、树状大分子[29]、蛋白质[30]、氨基酸[31]和多肽[32]等作为稳定剂维持AuNPs溶液的稳定性。Wang等人合成了810nm发光的GS-AuNPs，有趣的是通过Ag+的加入，在705nm处形成了新的发射中心形成双发射[33]。Xie等人在强碱条件下合成了牛血清蛋白包覆（BSA）的红色发光的超小BSA-AuNPs[34]。Liu等人以DNA为模板直接合成了红色发光的AuNPs[35]。Chen等人制备了810nm发光巯基苯磺酸修饰的AuNPs，在给电子胺存在时会在600nm出现新的发射中心生成双发射[36]。就化学刻蚀法和配体交换法而言，Lin等人利用首先合成了双十二烷基二甲基溴化铵(DDAB)在甲苯中合成了AuNC@DDAB（5.55±0.68nm）；稍后加入金前体（HAuCl4）刻蚀得到较小粒径的AuNC@DDAB(3.17±0.35nm)；最后，使用二氢硫辛酸（DHLA）进行配体交换可合成水溶性红色发光的AuNC@DHLC(1.56±0.3nm)。此外，Chan等人通过调节辐射功率利用微波辅助法合成甘露糖修饰的红色发光的AuNPs[37]。Liu等人利用一种简单的声化学法
华南理工大学硕士学位论文4制备了量子产率(8%)的红色发光BSA-AuNPs[38]。Zhang等人通过紫外光还原法制备了聚甲基丙烯酸包覆的季戊四醇4-巯基丙酸盐功能修饰的610nm发光的AuNPs[39]。1.1.3.2发光金纳米粒子的功能修饰对金纳米粒子表面进行合适的功能修饰可提高其稳定性，改善其物理化学性质和功能性，以便适用于更多的生物化学反应，扩大其应用范围[40]。如图1-3，目前的表面改性方法使用共价键合[41]、静电相互作用[42]或小分子化合物的简单附着来对目标进行特定识别[43]。图1-3.金纳米粒子（AuNPs）的功能化策略。Figure1-3.Functionalizationstrategiesofgoldnanoparticles(AuNPs).1.1.3.2.1共价键合修饰在共价键合修饰中，含有巯基或氨基的功能性生物或有机分子通过Au-S或Au-N键合金纳米粒子的表面。通过优化配体类型与HAuC14的比例，可以制备出同时具有多重识别能力的新型AuNPs。例如，当单链DNA和抗体被引入AuNPs表面时，使其对DNA互补链和抗原同时具有较高的特异性识别能力[44]。金纳米粒子与巯基配体或氨基之间的相互作用很强，这种修饰可以提高了金纳米粒子在高盐、高酸、高碱和高温下的稳定性。然而，要获得具有特定功能的巯基配体，需要较为繁琐制备方法。1.1.3.2.2静电修饰或小分子化合物的简单附着静电修饰是指通过静电相互作用使纳米颗粒表面与配体发生修饰[45]。与共价键相比，静电相互作用较弱，改性纳米颗粒的稳定性较差。在高盐或强酸碱条件下，配体不稳定，导致金纳米颗粒聚集[46]。但经静电相互作用抗体功能化的金纳米颗粒，可对基质中的目标抗原分子进行特异性识别和检测[47]。例如，糖基化金纳米颗粒用于识别高敏感
【参考文献】：
期刊论文
[1]11-Mercaptoundecanoic acid functionalized gold nanoclusters as fluorescent probes for the sensitive detection of Cu2+ and Fe3+ ions[J]. Zhiqun Bai,Xiangling Ren,Zhen Gong,Chenxi Hao,Yongmei Chen,Pingyu Wan,Xianwei Meng. Chinese Chemical Letters. 2017(09)
本文编号：3270972
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教材专著
