本文關(guān)鍵詞：基于人造納米酶的制備、表征及其在生物檢測(cè)和環(huán)境污染物降解中的應(yīng)用

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【摘要】：在過去的數(shù)十年間,科學(xué)工作者為了模擬天然酶的結(jié)構(gòu)和優(yōu)良特性,發(fā)展了形形色色的人造酶。近來,人們又發(fā)現(xiàn)一些納米材料也具有類天然酶的特性,人們將這一新型的人造酶定義為納米酶,其優(yōu)異的特性吸引了眾多科學(xué)家的目光。與天然酶和經(jīng)典的人造酶相比,納米酶擁有諸多優(yōu)良的特性,納米酶在應(yīng)用上也取得了巨大地進(jìn)步�，F(xiàn)如今,人們發(fā)現(xiàn)很多納米材料都具有類天然酶的特性,并被廣泛的應(yīng)用到諸多領(lǐng)域,如生物傳感器、免疫檢測(cè)、癌癥的早期診斷與治療、神經(jīng)系統(tǒng)保護(hù)、抑制細(xì)胞生長(zhǎng)、環(huán)境污染物的除去,污水處理等。基于以上研究背景,本文主要圍繞新型納米酶的制備、表征及其在生物檢測(cè)和環(huán)境污染物降解中的應(yīng)用展開,簡(jiǎn)要描述如下:第一章:本章節(jié)主要介紹了天然酶、人造酶和納米酶的歷史、分類、性質(zhì),并重點(diǎn)介紹了納米酶在生物傳感器,免疫檢測(cè)、離子識(shí)別、癌癥的診斷與治療、污染物除去,生物成像,污水處理等方面的應(yīng)用。第二章:這一章節(jié)我們主要發(fā)展了一種新型的生物傳感器,此傳感器以PdNPs/MCNC作為納米酶,有機(jī)分子6作為熒光和比色的信號(hào)指示分子,而且此傳感器可被完美的應(yīng)用到癌細(xì)胞的靶向檢測(cè)和多色成像中。第三章:在該章節(jié)中,我們通過利用乙二醇/水的混合液為還原劑,二乙烯三胺為偶聯(lián)劑,發(fā)展了一種在磁性碳納米球中原位生長(zhǎng)金納米粒子的新途徑,制備了一種Au NPs/MCNSs納米復(fù)合材料。此外,該納米復(fù)合材料擁有異常優(yōu)異的催化性能,在處理有機(jī)混合染料的水溶液時(shí),可以選擇性的降解其中的甲基藍(lán)(MB)。第四章:本章節(jié)中,我們通過增強(qiáng)金納米的催化性能,首次設(shè)計(jì)了一種熒光、比色雙重信號(hào)放大實(shí)驗(yàn),并將其用于高靈敏、高選擇性的檢測(cè)水溶液中的汞離子。當(dāng)向金納米中加入汞離子,可以快速的形成金汞齊,并能大幅度的提高金納米催化還原羅丹明B的性能,該過程中伴隨有熒光和比色的信號(hào)變化,因此提供了雙重檢測(cè)信號(hào)。此外,值得注意的是當(dāng)羅丹明B的還原產(chǎn)物(rRh B)暴露在空氣中2個(gè)小時(shí)左右,RhB的顏色再次被恢復(fù),基于此我們將RhB固定在濾紙上,制成了檢測(cè)汞離子的紙傳感器,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),同一紙傳感器可以重復(fù)使用6次。
【關(guān)鍵詞】：納米酶 癌細(xì)胞檢測(cè) 癌細(xì)胞成像 甲基藍(lán)降解 汞離子檢測(cè)
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O629.8
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-13
• 第一章 緒論13-44
• 1.1 引言13-14
• 1.2 酶的發(fā)展史14
• 1.3 酶的分類14-16
• 1.3.1 天然酶的分類14-15
• 1.3.2 人造酶的分類15
• 1.3.3 納米酶的分類15-16
• 1.4 納米酶的制備16-21
• 1.4.1 碳基納米酶的制備16-18
• 1.4.1.1 氧化石墨烯類納米酶的制備16-17
• 1.4.1.2 碳納米管類納米酶的制備17-18
• 1.4.2 金屬基納米酶的制備18-20
• 1.4.2.1 有序介孔硅封裝的金納米粒子納米酶的制備18-19
• 1.4.2.2 金納米簇納米酶的制備19-20
• 1.4.3 金屬氧化物基納米酶的制備20-21
• 1.4.3.1 氧化鈰納米酶的制備20-21
• 1.5 納米酶所能模擬的天然酶的種類21-23
• 1.5.1 類過氧化物酶21-22
• 1.5.2 類過氧化氫酶22
• 1.5.3 類超氧化物歧化酶（SOD）22
• 1.5.4 類氧化酶22-23
• 1.6 納米酶的應(yīng)用23-35
• 1.6.1 納米酶在過氧化氫（H_2O_2）檢測(cè)中的應(yīng)用23-24
• 1.6.2 納米酶在葡萄糖檢測(cè)中的應(yīng)用24-25
• 1.6.3 納米酶在核酸傳感器中的應(yīng)用25-27
• 1.6.4 納米酶在生物傳感器中的應(yīng)用27-28
• 1.6.5 納米酶在離子檢測(cè)中的應(yīng)用28-30
• 1.6.6 納米酶在免疫測(cè)定中的應(yīng)用30-32
• 1.6.7 納米酶在癌細(xì)胞檢測(cè)中的應(yīng)用32-35
• 1.7 論文選題與研究?jī)?nèi)容35-37
• 參考文獻(xiàn)37-44
• 第二章 磁性碳籠子封裝的鈀納米粒子（PdNPs/MCNC）的制備、表征及其在癌細(xì)胞靶向檢測(cè)和多色成像中的應(yīng)用44-75
• 2.1 引言44-46
• 2.2 實(shí)驗(yàn)藥品、儀器46
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品46
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器46
• 2.3 PdNPs/MCNC納米酶和目標(biāo)分子 6（NNPH）的制備及其在癌細(xì)胞靶向檢測(cè)和多色成像中的應(yīng)用46-51
• 2.3.1 碳納米球（CNSs）的制備46-47
• 2.3.2 二乙烯三胺修飾的碳納米球（CNSs-DETA）的制備47
• 2.3.3 3, 4-二羥基苯甲醛修飾的碳納米球（CNSs-DETA-DIB）的制備47-48
• 2.3.4 磁性碳籠子（Fe_3O_4 NPs/CNCs）的制備48
• 2.3.5 PdNPs/MCNC的制備48
• 2.3.6 DIB-PEG-NH-FA的制備48
• 2.3.7 FA-PdNPs/MCNC的制備48
• 2.3.8 5-硝基苊（2）的合成48-49
• 2.3.9 4-硝基-1,8-萘二甲酸酐（3）的合成49
• 2.3.10 4-硝基-1,8-萘酰亞胺（4）的合成49
• 2.3.11 4-氨基-1,8-萘酰亞胺（5）的合成49
• 2.3.12 目標(biāo)分子（6）的合成49-50
• 2.3.13 高效納米酶PdNPs/MCNC催化目標(biāo)分子（6）生成化合物（5）的實(shí)驗(yàn)50
• 2.3.14 UV-vis光譜的測(cè)定50
• 2.3.15 熒光光譜的測(cè)定50
• 2.3.16 細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)50-51
• 2.3.17 細(xì)胞成像實(shí)驗(yàn)51
• 2.3.18 比色法檢測(cè)癌細(xì)胞51
• 2.4 結(jié)果與討論51-66
• 2.4.1 PdNPs/MCNC的TEM表征51-54
• 2.4.2 納米酶PdNPs/MCNC的X-射線光電能譜（XPS）表征54-55
• 2.4.3 納米酶PdNPs/MCNC的X-射線粉末衍射譜（XRD）和磁學(xué)性質(zhì)（VSM）表征55-56
• 2.4.4 PdNPs/MCNC的紅外（FT-IR）表征56-57
• 2.4.5 PdNPs/MCNC納米復(fù)合材料與目標(biāo)分子（6）的作用機(jī)理57
• 2.4.6 實(shí)驗(yàn)參數(shù)的優(yōu)化57-59
• 2.4.7 催化劑PdNPs/MCNC專一性與催化、回收效果研究59-60
• 2.4.8 催化劑PdNPs/MCNC穩(wěn)定性研究60-61
• 2.4.9 目標(biāo)分子（6）的紫外可見光譜（UV-vis）性質(zhì)研究61-62
• 2.4.10 目標(biāo)分子（6）的熒光光譜性質(zhì)研究62
• 2.4.11 PdNPs/MCNC的細(xì)胞毒性測(cè)試62-63
• 2.4.12 靶向檢測(cè)癌細(xì)胞和癌細(xì)胞多色成像機(jī)理探究63-65
• 2.4.13 比色法檢測(cè)癌細(xì)胞65-66
• 2.5 結(jié)論66-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 附錄70-75
• 第三章 磁性碳納米球封裝的金納米粒子的制備、表征及其在有機(jī)染料甲基藍(lán)（MB）選擇性降解中的應(yīng)用75-89
• 3.1 引言75-77
• 3.2 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器77-78
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品77
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器77-78
• 3.3 Au NPs/MCNSs的制備78-79
• 3.3.1 碳納米球（CNSs）的制備78
• 3.3.2 二乙烯三胺修飾的碳納米球（CNSs-DETA）的制備78
• 3.3.3 3, 4-二羥基苯甲醛修飾的碳納米球（CNSs-DETA-DIB）的制備78
• 3.3.4 磁性碳納米球（Fe3O4 NPs/CNSs）的制備78
• 3.3.5 Au NPs/MCNSs的制備78-79
• 3.4 結(jié)果與討論79-86
• 3.4.1 Au NPs/MCNSs的TEM表征79-80
• 3.4.2 納米酶Au NPs/MCNSs的X-射線光電能譜（XPS）表征80-81
• 3.4.3 納米酶Au NPs/MCNSs的X-射線粉末衍射（XRD）和磁學(xué)性質(zhì)（VSM）表征81-82
• 3.4.4 Au NPs/MCNSs的紅外（FT-IR）表征82-83
• 3.4.5 Au NPs/MCNSs納米復(fù)合材料對(duì)有機(jī)混合染料降解性能的測(cè)試83-86
• 3.5 結(jié)論86-87
• 參考文獻(xiàn)87-89
• 第四章 基于金汞齊催化的一種可逆的比色、熒光雙重信號(hào)放大實(shí)驗(yàn)及其在汞離子（Hg2+）可視化檢測(cè)中的應(yīng)用89-107
• 4.1 引言89-91
• 4.2 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器91-92
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品91
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器91-92
• 4.2.3 計(jì)算公式92
• 4.3 基于金汞齊（Au~0/Hg~0）催化的一種可逆的比色、熒光雙重信號(hào)放大實(shí)驗(yàn)及其在汞離子（Hg~(2+)）可視化檢測(cè)中的應(yīng)用92
• 4.3.1 金納米粒子（Au NPs）的合成92
• 4.3.2 汞離子檢測(cè)方案92
• 4.4 結(jié)果與討論92-101
• 4.4.1 金納米粒子及金汞齊的表征92-93
• 4.4.2 該實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)機(jī)理探究93-94
• 4.4.3 比色、熒光汞離子紙傳感器的制備及其可逆性研究94-95
• 4.4.4 最佳實(shí)驗(yàn)條件的篩選95-97
• 4.4.5 該比色、熒光檢測(cè)體系對(duì)汞離子的選擇性、競(jìng)爭(zhēng)性實(shí)驗(yàn)97-98
• 4.4.6 羅丹明B的紫外和熒光滴定實(shí)驗(yàn)98-99
• 4.4.7 該檢測(cè)體系在實(shí)際水樣檢測(cè)中的應(yīng)用99-100
• 4.4.8 紙傳感器對(duì)汞離子的可視化檢測(cè)100-101
• 4.5 結(jié)論101-102
• 參考文獻(xiàn)102-105
• 附錄105-107
• 總結(jié)和展望107-109
• （一）總結(jié)107-108
• （二）展望108-109
• 在學(xué)期間的研究成果109-110
• 一、發(fā)表論文109
• 二、參與課題109-110
• 致謝110

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本文編號(hào)：1063904