杂化材料的制备及其在分子检测与细胞活性控制上的应用

发布时间：2017-10-09 17:14

  本文关键词：杂化材料的制备及其在分子检测与细胞活性控制上的应用

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【摘要】：杂化材料，由于其具有多方面属性，应用非常广泛。在生物材料参与下，制备得到无机纳米材料和高分子多孔膜材料，都能较好的应用于生物领域，同时也为研究生物问题，提供了一个全新的化学角度。目前，CdSe量子点制备实验操作相对复杂，且耗时，本文利用生物方法，快速、简易制备得到CdSe量子点杂化材料，可应用于生物检测分析及合成机理探究；高分子多孔膜，主要应用于物理、电子等领域，在制备多孔膜时，引进DNA和PEI生物成分，制备高分子多孔膜杂化材料，可应用于细胞限域内活性控制研究。 本论文主要分为三部分： 第一部分，生物分子快速、简易合成CdSe量子点。利用BSA、GSH两种生物分子，制备硒纳米粒子SeNPs，并以SeNPs为中间体，制备CdSe量子点杂化材料，通过各种表征确定其结构；探究了影响CdSe量子点杂化材料稳定性的因素；杂化材料应用部分：CdSe量子点杂化材料应用于专一性检测NADPH，线性范围为0-13mM，检测限为250μM，且在实际样品血清干扰下，可检测出NADPH。最后，我们探讨了CdSe量子点杂化材料对大肠杆菌的毒性，结果表明CdSe量子点基本没有任何毒性。 第二部分，酵母细胞合成CdSe量子点。我们通过酵母细胞，在细胞体内合成CdSe量子点杂化材料，通过改变酵母细胞代谢途径，，确定酵母细胞合成CdSe量子点是由线粒体功能主导的。 第三部分，生物分子DNA参与制备高分子多孔膜。利用简单方便的微乳液滴模板法，制备得到孔隙内带正电的多孔膜杂化材料；随后，利用带负电荷GFP质粒DNA与带正电荷的PEI电解质多次层层组装到孔隙内，可实现单细胞阵列化；通过FDA测试表明，多孔膜内细胞依然保持活性；我们再培养多孔膜内细胞，细胞可生长到与孔隙尺寸匹配，且不再继续增殖，表明，细胞增殖行为受到控制；通过NaCl控制释放，再引入单链DNA后，可实现酵母细胞在多孔膜内的原位转染，通过半乳糖为糖源的YPD诱导，酵母细胞表达绿色荧光蛋白，通过共聚焦倒置荧光显微镜表征；最后，我们探讨了转染效率与孔内层层组装的DNA与PEI的关系。
【关键词】：杂化材料 CdSe量子点 NADPH 高分子多孔膜 酵母细胞
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：Q-33;O614.242
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-25
• 第一节 量子点杂化材料的概述与合成11-16
• 1.1.1 量子点杂化材料的概述11-12
• 1.1.2 量子点杂化材料的合成12-14
• 1.1.3 量子点的荧光检测应用14-16
• 第二节 图案化结构概述与制备16-19
• 1.2.1 图案化结构概述16
• 1.2.2 图案化结构的制备16-18
• 1.2.3 多孔膜的功能化及应用18-19
• 第三节 本论文选题依据与主要研究内容19-21
• 参考文献21-25
• 第二章 硒纳米粒子的合成及表征25-31
• 第一节 硒纳米粒子的制备25-26
• 2.1.1 实验药品25-26
• 2.1.2 表征仪器及方法26
• 2.1.3 硒纳米粒子（SeNPs）的制备过程26
• 第二节 硒纳米粒子（SeNPs）的结构表征26-27
• 第三节 硒纳米粒子（SeNPs）制备过程讨论27-29
• 参考文献29-31
• 第三章 BSA-GSH 合成 CdSe 量子点杂化材料及对 NADPH 的检测31-54
• 第一节 CdSe 量子点杂化材料的生物合成31-33
• 3.1.1 实验药品31-32
• 3.1.2 表征仪器32
• 3.1.3 CdSe 量子点的制备过程32-33
• 3.1.4 生物合成 CdSe 量子点杂化材料对检测 NADPH33
• 第二节 生物合成 CdSe 量子点杂化材料的结构表征33-35
• 3.2.1 CdSe 量子点杂化材料 TEM33
• 3.2.2 BSA 与 GSH 合成的 CdSe 量子点紫外光谱、荧光光谱表征33-34
• 3.2.3 BSA 与 GSH 合成的 CdSe 量子点红外光谱表征34-35
• 第三节 CdSe 量子点杂化材料制备过程讨论35-41
• 3.3.1 不同硒源对合成 CdSe 量子点的影响36-37
• 3.3.2 BSA 与 GSH 在 CdSe 量子点合成中的作用37-38
• 3.3.3 不同蛋白对合成 CdSe 量子点的影响38-39
• 3.3.4 CdSe 量子点荧光性能的影响因素39-41
• 第四节 CdSe 量子点杂化材料检测 NADPH 及其讨论41-49
• 3.4.1 生物合成 CdSe 量子点杂化材料检测 NADPH42-43
• 3.4.2 CdSe 量子点杂化材料检测 NADPH 检测限及灵敏度43-44
• 3.4.3 CdSe 量子点杂化材料检测 NADPH 的专一性44-45
• 3.4.4 CdSe 量子点杂化材料检测血清中 NADPH45-46
• 3.4.5 NADPH 对 BSA-GSH 合成 CdSe 量子点杂化材料响应的专一性46-47
• 3.4.6 CdSe 量子点杂化材料检测 NADPH 的荧光性能的影响因素47-49
• 第五节 CdSe 量子点杂化材料的毒性研究49-50
• 第六节 本章小结50-52
• 参考文献52-54
• 第四章 酵母细胞合成 CdSe 量子点杂化材料54-60
• 第一节 酵母细胞合成 CdSe 量子点杂化材料54-56
• 4.1.1 实验药品54-55
• 4.1.2 表征仪器及方法55
• 4.1.3 酵母细胞制备 CdSe 量子点的制备过程55-56
• 第二节 酵母细胞合成 CdSe 量子点杂化材料的表征56-57
• 第三节 酵母细胞合成 CdSe 量子点杂化材料过程讨论57-58
• 第四节 本章小结58-59
• 参考文献59-60
• 第五章 高分子多孔膜杂化材料的制备及其在细胞活性控制上的应用60-74
• 第一节 高分子多孔膜杂化材料的制备61-63
• 5.1.1 实验药品61
• 5.1.2 实验部分61-63
• 第二节 高分子杂化材料的表征及细胞活性研究63-66
• 5.2.1 DDDA 修饰的高分子多孔膜杂化材料的表征63-64
• 5.2.2 多孔膜杂化材料粘附酵母细胞表征64-65
• 5.2.3 粘附酵母细胞的活性表征65-66
• 第三节 高分子多孔膜杂化材料对粘附细胞的控制行为研究66-72
• 5.3.1 粘附酵母细胞的行为表征66-68
• 5.3.2 多孔膜杂化材料孔隙尺寸对粘附细胞的行为控制研究68-69
• 5.3.3 粘附细胞释放后与正常细胞行为表征69-70
• 5.3.4 酵母细胞在多孔膜杂化材料内的原位转染70-72
• 第四节 本章小结72-73
• 参考文献73-74
• 第六章 结论与展望74-76
• 作者简历76
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其他成果76-77
• 致谢77

【参考文献】

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1 赖艳;钟萍;俞英;;新型量子点的合成及荧光法测定痕量Cu(Ⅱ)[J];化学试剂;2006年03期

本文编号：1001398