基于荧光共振能量转移的上转换适配体传感器检测氯霉素的方法研究
发布时间：2021-01-27 14:23
氯霉素（CAP）是委内瑞拉链霉菌分泌的广谱抗生素,作为抑菌性的药物曾广泛应用于动物饲料和临床领域,以预防和治疗细菌性疾病。氯霉素的滥用会导致其在动物源性食品中残留,一旦进入人体其副作用会威胁到身体健康,例如再生障碍性贫血,骨髓抑制等,严重的甚至引发心血管衰竭综合症。目前,中国、美国以及欧盟等许多国家已经禁止使用氯霉素,并严格规定在动物源性食品中不得检出。因此,有必要开发一种简单有效,特异性强灵敏高的方法,来检测食品中氯霉素的残留,对保障食品安全具有相当重要的意义。上转换荧光纳米材料具有光化学稳定性好,荧光发射寿命长,发射带窄,反斯托克斯位移大,在980 nm近红外光（NIR）激发下,生物自发荧光背景值低,信噪比高,是提高检测的灵敏度的理想材料。本研究通过合成稀土掺杂的上转换荧光纳米颗粒（UCNPs）和金纳米颗粒（AuNPs）分别作为荧光能量的供体和受体,基于二者之间荧光共振能量转移（FRET）体系,建立检测氯霉素的适配体传感器。具体的研究内容如下:首先,利用溶剂热法合成了油酸包覆的蓝色（NaYF4:Yb,Tm）和绿色（NaYF4:Yb,Er）上转换纳米颗粒（UCNPs）,结果表明UCN...
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
常规发光和上转换发光示意图
率而增加。如图2c所示，PA是一个循环过程，首先是通过ESA过程将离子的能量从E1级提高到E2级。然后，在E2能级离子和另一个基态离子之间发生了有效的交叉松弛过程。两种离子都通过以下公式填充为中间E1状态：离子1（E2）+离子2（G）→离子1（E1）+离子2（E1）。此循环的最终结果是，在E1级的一个离子产生了两个离子，这两个离子填充到E2级以进行进一步的循环过程。当继续循环时，两个离子将产生四个离子，四个离子将产生八个离子，依此类推。最终，这种循环将导致像“雪崩”一样，E2能级离子呈指数增长，产生上转换发射现象。图2Ln掺杂的UCNP的主要上转换过程（a）激发态吸收（ESA）；（b）能量转移上转换（ETU）；（c）光子雪崩（PA）。Figure2PrincipalUCprocessofLn-dopedUCNP(a)excitedstateabsorption(ESA),(b)energytransferupconversion(ETU),(c)photonavalanche(PA).
山东农业大学硕士专业学位论文7加到一定值以上，获得的UCNPs的形状从球状变为棒状，粒径减小，长径比增加（图3a-f）。Liu等（2016）开发了一种通过可编程加法和减法工艺，设计各种3D形状UCNPs的通用方法。具体来说，热分解中油酸根阴离子（OA）与分子（OAH）的比率可用于抑制、促进甚至蚀刻纳米颗粒的某些晶体。通过将四种不同的条件（即OA/OAH比，温度，F-和稀土元素）组合到一个合成过程中，可以获得具有核/壳/壳结构的各种3D纳米晶体，这是首次报道通过操纵某些晶面的生长来控制50nm以下3D异质材料的合成，利用此技术可以设计出具有可编程形状和功能的新型异质材料。通过热分解法合成的上转换纳米颗粒结晶度高，形状良好，粒径大小均一且可调控。热分解方法已经成为合成上转换纳米材料的常用方法，但是它也具有一些缺点：（1）该方法中使用的金属前体昂贵且对空气敏感，并且副产物有毒。（2）反应温度高，反应时间长，合成条件苛刻，例如要求必须无氧和无水等。（3）通过热分解法合成的UCNPs表面存在疏水性封端配体，需要在材料表面引入亲水性和生物相容性涂层，才能更好地应用于生物领域的实验。图3在不同OA/ODE比下合成的β-NaYF4:Yb,ErUCNP的TEM图像（a）2:19；（b）4:17；（c）6:15；（d）10.5:10.5；（e）15:6；（f）17:4。Figure3TEMimagesofβ-NaYF4:Yb,ErUCNPssynthesizedatvariousratiosofOAtoODEof(a)2:19,(b)4:17,(c)6:15,(d)10.5:10.5,(e)15:6,(f)17:4.1.2.3.2水热/溶剂热法水热法（HydroThermalSynthesis）是湿法化学方法之一，在高温（通常高于溶剂的
【参考文献】：
期刊论文
[1]Size, phase-controlled synthesis,the nucleation and growth mechanisms of NaYF4:Yb/Er nanocrystals[J]. Songtao Liu,Gejihu De,Yueshan Xu,Xian Wang,Yuanyuan Liu,Chunyan Cheng,Jianxun Wang. Journal of Rare Earths. 2018(10)
[2]高效液相色谱法检测蜂蜜中的氯霉素[J]. 肖婉娜,何敏,陈怡佳. 农产品加工. 2018(12)
[3]基于新型量子点荧光微球的氯霉素免疫层析试纸条的制备和应用[J]. 丁乔棋,李丽,范文韬,吕亚楠,胡建华,闫丽萍,宋素泉. 分析化学. 2017(11)
[4]酶联免疫法测定水产品中氯霉素残留[J]. 齐宁利,周慧玲,李涛,杨春亮. 食品工业. 2015(06)
硕士论文
[1]上转换荧光试纸及生物传感器快速检测乳品中雌二醇[D]. 姜会聪.郑州大学 2017
本文编号：3003203
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
常规发光和上转换发光示意图
率而增加。如图2c所示，PA是一个循环过程，首先是通过ESA过程将离子的能量从E1级提高到E2级。然后，在E2能级离子和另一个基态离子之间发生了有效的交叉松弛过程。两种离子都通过以下公式填充为中间E1状态：离子1（E2）+离子2（G）→离子1（E1）+离子2（E1）。此循环的最终结果是，在E1级的一个离子产生了两个离子，这两个离子填充到E2级以进行进一步的循环过程。当继续循环时，两个离子将产生四个离子，四个离子将产生八个离子，依此类推。最终，这种循环将导致像“雪崩”一样，E2能级离子呈指数增长，产生上转换发射现象。图2Ln掺杂的UCNP的主要上转换过程（a）激发态吸收（ESA）；（b）能量转移上转换（ETU）；（c）光子雪崩（PA）。Figure2PrincipalUCprocessofLn-dopedUCNP(a)excitedstateabsorption(ESA),(b)energytransferupconversion(ETU),(c)photonavalanche(PA).
山东农业大学硕士专业学位论文7加到一定值以上，获得的UCNPs的形状从球状变为棒状，粒径减小，长径比增加（图3a-f）。Liu等（2016）开发了一种通过可编程加法和减法工艺，设计各种3D形状UCNPs的通用方法。具体来说，热分解中油酸根阴离子（OA）与分子（OAH）的比率可用于抑制、促进甚至蚀刻纳米颗粒的某些晶体。通过将四种不同的条件（即OA/OAH比，温度，F-和稀土元素）组合到一个合成过程中，可以获得具有核/壳/壳结构的各种3D纳米晶体，这是首次报道通过操纵某些晶面的生长来控制50nm以下3D异质材料的合成，利用此技术可以设计出具有可编程形状和功能的新型异质材料。通过热分解法合成的上转换纳米颗粒结晶度高，形状良好，粒径大小均一且可调控。热分解方法已经成为合成上转换纳米材料的常用方法，但是它也具有一些缺点：（1）该方法中使用的金属前体昂贵且对空气敏感，并且副产物有毒。（2）反应温度高，反应时间长，合成条件苛刻，例如要求必须无氧和无水等。（3）通过热分解法合成的UCNPs表面存在疏水性封端配体，需要在材料表面引入亲水性和生物相容性涂层，才能更好地应用于生物领域的实验。图3在不同OA/ODE比下合成的β-NaYF4:Yb,ErUCNP的TEM图像（a）2:19；（b）4:17；（c）6:15；（d）10.5:10.5；（e）15:6；（f）17:4。Figure3TEMimagesofβ-NaYF4:Yb,ErUCNPssynthesizedatvariousratiosofOAtoODEof(a)2:19,(b)4:17,(c)6:15,(d)10.5:10.5,(e)15:6,(f)17:4.1.2.3.2水热/溶剂热法水热法（HydroThermalSynthesis）是湿法化学方法之一，在高温（通常高于溶剂的
【参考文献】：
期刊论文
[1]Size, phase-controlled synthesis,the nucleation and growth mechanisms of NaYF4:Yb/Er nanocrystals[J]. Songtao Liu,Gejihu De,Yueshan Xu,Xian Wang,Yuanyuan Liu,Chunyan Cheng,Jianxun Wang. Journal of Rare Earths. 2018(10)
[2]高效液相色谱法检测蜂蜜中的氯霉素[J]. 肖婉娜,何敏,陈怡佳. 农产品加工. 2018(12)
[3]基于新型量子点荧光微球的氯霉素免疫层析试纸条的制备和应用[J]. 丁乔棋,李丽,范文韬,吕亚楠,胡建华,闫丽萍,宋素泉. 分析化学. 2017(11)
[4]酶联免疫法测定水产品中氯霉素残留[J]. 齐宁利,周慧玲,李涛,杨春亮. 食品工业. 2015(06)
硕士论文
[1]上转换荧光试纸及生物传感器快速检测乳品中雌二醇[D]. 姜会聪.郑州大学 2017
本文编号：3003203
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