碳量子点基荧光传感体系的构建及其对生物硫醇检测研究

发布时间：2022-01-12 03:36

　　谷胱甘肽（GSH）、半胱氨酸（Cys）和同型半胱氨酸（Hcy）等小分子生物硫醇在人体生理活动中发挥着重要作用,其浓度与众多人类疾病密切相关,如癌症、心血管疾病、老年痴呆症等,因此对体内这三种物质的含量进行检测至关重要。在众多检测生物硫醇的方法中,荧光检测法具有灵敏性高、选择性好、操作简便且响应速度快等优点受到广泛关注。本研究以碳量子点为基底材料构建了三种生物硫醇（谷胱甘肽（GSH）、半胱氨酸（Cys）和同型半胱氨酸（Hcy））荧光传感器。首先,通过简单的水热法合成了具有不同光学性质的碳量子点（CQDs）,分别以MnO₂纳米片、金属离子(Fe³⁺)、以及Ellman试剂（DTNB）为敏感材料,并与具有优异光学性能的碳量子点材料复合构建三种荧光检测体系。其次,采用TEM、XPS、FTIR、XRD、Raman、UV-vis等方法对所制备材料的形貌及晶体结构进行表征,并且采用荧光分析、荧光-比色双信号分析等检测手段对所构建传感器的光学性能进行研究。最后,将所构建的荧光传感器运用于GSH、Cys和Hcy的检测研究中,具体的研究内容为:（1）制备了氮磷共... 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

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半胱氨酸、同型半胱氨酸和谷胱甘肽的结构式Fig.1.1Structureofcysteine,homocysteineandglutathione

重庆大学硕士学位论文析检测得到了广泛的研究应用。但是由于很多目标分析物本身并不具备荧光，限制了该分析方法的广泛应用，所以为了扩大荧光分析法的普遍性，实现物质的检测，基于荧光传感器实现目标物的荧光分析检测应运而生。荧光传感器是基于荧光分析法所建立的一种高效的检测手段，主要是利用分光光度计将荧光分子的荧光现象转化为荧光光谱，然后再根据荧光光谱以光强度变化来实现分析物的定性和定量分析。基于荧光传感器的检测分析相其他传统的检测分析法，其具有易于操作、检测速度快、选择性好、灵敏度优点，由此被广泛应用于分子生物学、食品安全检测、临床诊断等领域。

1 绪 论荧光共振能量转移是一类供体-受体对两者间产生的短距离相互作用。基于FRET 效应构建的分析方法，与别的分析方法相比较，它在设计构建上较为简单，且检测的灵敏度高，在生物传感检测分析方面应用广泛[36, 37]。一般来说为了设计出高效的 FRET 荧光探针，通常要考虑几点：第一是供体-受体对在光谱上的重叠度，能量转移效率的高低取决于光谱重叠的程度；第二是能量供体与受体两者之间的距离，一般间距要求是 1-10 nm。Zhang 等人[38]基于 FRET 通过一步法构建了g-C3N4-MnO2荧光传感器，实现了对 GSH 的选择性检测（图 1.3）。当体系中不存在 GSH 时，g-C3N4纳米片的荧光由于 MnO2纳米片的沉积发生 FRET 而发生明显的猝灭；而当体系中加入 GSH 后，MnO2被还原成 Mn2+，从而消除了 FRET，g-C3N4纳米片的荧光恢复。在最佳条件下，GSH 在水溶液中的检测限可达 0.2 μM。


本文编号：3584024