基于荧光碳纳米材料对水解酶活性及有机磷农药的比率型检测方法研究

发布时间：2023-01-04 18:21

　　随着纳米材料的不断发展,各种碳纳米材料应运而生,其中荧光碳纳米材碳点（Carbon dots,CDs）和石墨烯量子点（Graphene quantum dots,GQDs）因其光学性质优越、生物毒性小、合成方法简单、成本低等一系列优点,使其在生物医学、光热治疗、催化、传感等领域有着广泛的应用。水解酶是对底物具有水解作用的功能性蛋白质,是生命体中不可或缺的一部分,具有高效性和专一性。碱性磷酸酶（Alkaline phosphatase,ALP）可催化磷酸酯在碱性介质中的水解,人血清ALP中活性的异常升高与乳腺癌、肠道和肝功能紊乱等疾病有关。胰蛋白酶（Trypsin,TRY）是一种产生于胰腺的蛋白水解酶,人尿液的中TRY浓度异常升高提示有发生胰腺炎的潜在可能。乙酰胆碱酯酶（Acetylcholinesterase,Ach E）能快速的催化水解神经递质乙酰胆碱的乙酰基而导致神经冲动传递的终止,使人体的正常生理功能得到保证。有机磷农药（Organophosphorus pesticides,OPs）作为Ach E的抑制剂能抑制Ach E活性,从而导致人体内传导介质代谢紊乱,使人产生头痛、头昏和... 

【文章页数】：179 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 碳点与石墨量子点的概述
    1.3 碳点与石墨量子点的合成
        1.3.1 自上而下法
        1.3.2 自下而上法
    1.4 碳点与石墨量子点的性质
        1.4.1 碳点与石墨烯量子点的结构
        1.4.2 碳点与石墨烯量子点的光学性质
        1.4.3 生物相容性
    1.5 基于碳点与石墨烯量子点的荧光检测方法
        1.5.1 检测机制
        1.5.2 检测体系设计
        1.5.3 荧光碳点与石墨烯量子点在检测方面的应用
    1.6 水解酶与有机磷农药的概述
        1.6.1 水解酶
        1.6.2 有机磷农药
    1.7 比率型检测方法
        1.7.1 内标式
        1.7.2 双荧光团变化式
    1.8 论文的选题依据、意义和研究内容
第二章 基于石墨烯量子点的荧光探针对碱性磷酸酶活性的评估
    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 GQDs的表征
        2.2.4 H_2O_2和AA的检测
        2.2.5 ALP的活性评估
        2.2.6 实际样品中ALP活性的评估
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 GQDs的表征
        2.3.2 GQDs的光学性质
        2.3.3 检测机制研究
        2.3.4 H_2O_2和AA的检测
        2.3.5 ALP的活性评估
        2.3.6 实际样品中ALP活性的评估
    2.4 本章小结
第三章 基于电化学生成离子液体功能化碳点的比率型荧光探针对碱性磷酸酶活性的评估
    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 IL-CDs的合成
        3.2.4 IL-CDs的表征
        3.2.5 细胞毒性测试
        3.2.6 多色细胞成像
        3.2.7 H_2O_2和AA的检测
        3.2.8 ALP的活性评估
        3.2.9 实际样品中ALP活性的评估
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 IL-CDs合成条件的优化
        3.3.2 IL-CDs的表征
        3.3.3 IL-CDs的细胞毒性和多色细胞成像
        3.3.4 检测机制研究
        3.3.5 H_2O_2和AA的检测
        3.3.6 ALP的活性评估
        3.3.7 实际样品中ALP活性的评估
    3.4 本章小结
第四章 基于蛋白质合成氮掺杂碳点的比率型荧光探针对乙酰胆碱酯酶活性的评估和有机磷农药的检测
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 N-CDs的合成
        4.2.4 N-CDs的表征
        4.2.5 细胞毒性测试
        4.2.6 多色细胞成像
        4.2.7 AchE的活性评估
        4.2.8 OPs的检测
        4.2.9 实际样品中OPs的检测
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 N-CDs合成条件的优化
        4.3.2 N-CDs的表征
        4.3.3 N-CDs的细胞毒性和多色细胞成像
        4.3.4 检测机制研究
        4.3.5 AchE的活性评估
        4.3.6 OPs的检测
        4.3.7 实际样品中OPs的检测
    4.4 本章小结
第五章 基于碳点的比率型荧光探针对胰蛋白酶的检测
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验试剂
        5.2.2 实验仪器
        5.2.3 CDs的合成
        5.2.4 CDs的表征
        5.2.5 Hg~(2+)的检测
        5.2.6 TRY的检测
        5.2.7 实际样品中TRY的检测
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 CDs的表征
        5.3.2 检测机制研究
        5.3.3 TPPS对 CDs猝灭
        5.3.4 Hg~(2+)的检测
        5.3.5 TRY的检测
        5.3.6 实际样品中TRY的检测
    5.4 本章小结
第六章 基于目标响应水凝胶与智能手机的测试套件对有机磷农药的现场检测
    6.1 引言
    6.2 实验部分
        6.2.1 实验试剂
        6.2.2 实验仪器
        6.2.3 CDs与CdTeQDs的合成
        6.2.4 CDs与CdTeQDs的表征
        6.2.5 Cu~(2+)和Ach E的检测
        6.2.6 OPs的检测
        6.2.7 测试套件的制备与OPs的检测
        6.2.8 实际样品中OPs的检测
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 CDs与CdTeQDs的表征
        6.3.2 检测机制研究
        6.3.3 Cu~(2+)的检测
        6.3.4 AchE的活性评估
        6.3.5 OPs的检测
        6.3.6 测试套件对OPs的检测
        6.3.7 实际样品中OPs的检测
    6.4 本章小结
第七章 总结与展望
参考文献
硕士期间发表的论文目录
硕士期间申请的专利
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Recent progress in two-photon small molecule fluorescent probes for enzymes[J]. Ding Chen,Wenjing Qin,Haixiao Fang,Lan Wang,Bo Peng,Lin Li,Wei Huang.  Chinese Chemical Letters. 2019(10)



本文编号：3727706