基于近红外光调控的等离激元增强纳米酶催化研究

发布时间：2023-11-25 02:29

　　纳米酶是一类既具有纳米材料独特的物理化学性质,又有催化功能的模拟酶。相对于天然酶或其他人工模拟酶,纳米酶具有催化活性高、成本低、稳定、能够大批量生产等优点,使得它在医学、化工、食品、农业和环境等领域得到广泛应用。纳米酶的活性可以通过多种手段进行调控,而其中由于光学调控纳手段具有远程和高时间、空间分辨率等优点,受到了广泛的关注。相对于紫外光和可见光,近红外光可以在生物组织中达到最大深度,即所谓的生物组织光学窗口。此外,近红外光可避免紫外光存在的细胞毒性,因此,近红外光调控纳米酶在生物医疗领域具有重要价值。本课题针对近红外光调控纳米酶的设计、制备和生物医学应用问题,利用不同方法制备了铂负载于金纳米棒两端的复合纳米颗粒,研究其近红外光照射下的纳米酶催化性能,探究等离激元引起的光热效应和热电子效应,对纳米酶催化活性增强的贡献,并进一步考察了该纳米酶的细胞水平应用,展现了潜在的肿瘤治疗价值和意义。本文主要内容和研究结果如下:(1)利用晶种诱导生长方法,控制铂生长在金纳米棒两端,获得铂-金纳米棒的复合纳米颗粒,并优化条件调控铂-金纳米棒纳米酶的中心吸收波长在808 nm附近,以适合于近红外光调控纳...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 纳米酶类型
    1.3 纳米酶设计
        1.3.1 尺寸
        1.3.2 形貌
        1.3.3 组分
        1.3.4 表面修饰
    1.4 纳米酶活性调控
        1.4.1 环境的pH和温度
        1.4.2 溶液中的离子或分子
        1.4.3 光调控
    1.5 纳米酶的应用
        1.5.1 传感检测
        1.5.2 肿瘤治疗
        1.5.3 环境治理
    1.6 面临的挑战
    1.7 研究目的和内容
2 铂-金纳米棒复合纳米酶制备及工艺优化
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验材料和仪器
        2.2.2 金纳米棒的制备
        2.2.3 铂-金纳米棒复合纳米酶的制备
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 金纳米棒生长和形貌表征
        2.3.2 金纳米棒生长和光谱表征
        2.3.3 铂-金纳米棒复合纳米酶的生长和表征
        2.3.4 铂-金纳米棒复合纳米酶的生长和光谱表征
    2.4 本章小结
3 铂-金纳米棒复合纳米酶的催化活性研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料和仪器
        3.2.2 铂-金纳米棒复合纳米酶的过氧化物酶活性检测
        3.2.3 不同反应条件下铂-金纳米棒复合纳米酶的活性检测
        3.2.4 铂-金纳米棒复合纳米酶的酶动力学测试
        3.2.5 不同光照条件下铂-金纳米棒复合纳米酶的催化活性
        3.2.6 光照条件下铂-金纳米棒复合纳米酶的热效应和热电子效应验证
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 铂-金纳米棒复合纳米酶的过氧化物酶活性检测
        3.3.2 不同反应条件下铂-金纳米棒复合纳米酶的催化活性
        3.3.3 铂-金纳米棒复合纳米酶的酶动力学测试
        3.3.4 不同光照条件下铂-金纳米棒复合纳米酶的催化活性
    3.4 本章小结
4 铂-金纳米棒复合纳米酶的细胞内活性研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验材料和仪器
        4.2.2 细胞培养和细胞毒性测定
        4.2.3 铂-金纳米棒复合纳米酶的体外细胞毒性测定
        4.2.4 细胞内活性氧测定
        4.2.5 铂-金纳米棒复合纳米酶的光热转换率的测定
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 不同浓度的铂-金纳米棒复合纳米酶和金纳米棒细胞毒性测定
        4.3.2 细胞活性氧测定
        4.3.3 铂-金纳米棒复合纳米酶光热效率测定
    4.4 本章小结
5 核酸调控铂-金纳米棒纳米酶的制备研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验材料和仪器
        5.2.2 核酸调控合成铂-金纳米棒复合纳米酶
        5.2.3 探究不同的pH对合成的影响
        5.2.4 探究不同量的核酸对合成的影响
        5.2.5 探究不同量的氯铂酸对合成的影响
        5.2.6 探究不同还原剂对合成的影响
        5.2.7 探究种类不同核酸对合成的影响
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 核酸调控铂-金纳米棒纳米酶合成的光谱分析
        5.3.2 核酸调控铂-金纳米棒纳米酶合成的电镜分析
    5.4 本章总结
6 总结与展望
    6.1 本文总结
    6.2 研究展望
参考文献
作者简历



本文编号：3867090