本文關(guān)鍵詞：氮摻雜熒光碳點(diǎn)的合成及其在細(xì)胞成像和藥物分析中的應(yīng)用研究

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【摘要】：碳點(diǎn)(Carbon dots,CDs)作為一種新型的熒光碳納米材料以其優(yōu)異的光電性質(zhì)、良好的生物相容性等優(yōu)點(diǎn)受到了人們的廣泛關(guān)注,在細(xì)胞成像及藥物分析等領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用潛力。然而碳點(diǎn)在制備和應(yīng)用方面仍然存在一些主要問題,比如碳點(diǎn)的發(fā)射波長多在藍(lán)光區(qū),且量子產(chǎn)率不高,這與生物體自身背景熒光十分相近且不利于在細(xì)胞中的成像。因此,研究者在提高碳點(diǎn)的量子產(chǎn)率以及拓寬其應(yīng)用方面面臨著巨大的挑戰(zhàn)。對(duì)此,本文從材料的篩選和碳點(diǎn)的制備出發(fā),通過成功合成具有不同特性的氮摻雜碳點(diǎn),考察了其在細(xì)胞成像中的應(yīng)用,并進(jìn)一步構(gòu)建了一種藥物分析方法。論文的主要內(nèi)容概括為如下兩個(gè)部分:(1)以甲硫氨酸為原料一步水熱法合成氮摻雜的碳點(diǎn)用于細(xì)胞成像。本文選取甲硫氨酸為原材料,通過一步水熱法合成具有氮摻雜特性以及優(yōu)異的光學(xué)性質(zhì)的碳點(diǎn)。通過透射電子顯微鏡(TEM)表征顯示,該碳點(diǎn)為球形或類球形狀,平均粒徑約為5 nm;X射線電子光譜和傅里葉變換紅外光譜、拉曼光譜等表征結(jié)果得到該碳點(diǎn)主要含有C、O、N和S四種元素,帶有羥基、羧基、氨基等官能團(tuán),使得此碳點(diǎn)具有極好的水溶性。該碳點(diǎn)具有良好的光致發(fā)光性能,最大激發(fā)波長與發(fā)射波長分別位于330 nm和405 nm處。除此之外,它還具有抗光漂白性和良好的光穩(wěn)定性,使得在酸堿、高鹽濃度等條件下,其熒光強(qiáng)度幾乎不發(fā)生改變。該碳點(diǎn)以其低的細(xì)胞毒性以及良好的生物相容性,可以進(jìn)入細(xì)胞并充分地點(diǎn)亮整個(gè)細(xì)胞,具有用作生物成像試劑的潛能。(2)以蠶絲為原料合成氮摻雜的高量子產(chǎn)率碳點(diǎn)及其應(yīng)用研究本文采用含氮量(18%)較高的天然蠶絲為原料,通過水熱法,一步合成了具有藍(lán)色熒光且量子產(chǎn)率高達(dá)61.1%的氮摻雜碳點(diǎn)。高倍透射電鏡和原子力顯微鏡表征結(jié)果顯示,該碳點(diǎn)粒徑分布均勻,平均粒徑為5.6 nm,形貌為球形或類球形。通過傅里葉變換紅外光譜、拉曼光譜、X射線衍射光譜等表征,證明該碳點(diǎn)含有C、N、O等元素,表面含有羥基、羧基、氨基等官能團(tuán)。在高鹽濃度以及絕大多數(shù)有機(jī)試劑仍可保持光化學(xué)穩(wěn)定性�；谔键c(diǎn)表面的羥基與Fe~(3+)間的相互作用可導(dǎo)致碳點(diǎn)熒光猝滅,從而建立了一種檢測(cè)Fe~(3+)的方法。其次,還將碳點(diǎn)紡入電紡絲纖維膜,使碳點(diǎn)的應(yīng)用范圍得到了拓展,我們期望后續(xù)研究中可以將其用作固相傳感。最后,我們還將碳點(diǎn)與二氧化錳納米片構(gòu)成探針,通過發(fā)生能量轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)對(duì)谷胱甘肽的檢測(cè)。通過以上兩部分的研究發(fā)現(xiàn),以甲硫氨酸為原料合成出的碳點(diǎn)具有氮摻雜的特性,該碳點(diǎn)以其良好的發(fā)光性能,低細(xì)胞毒性被成功用于細(xì)胞成像,拓寬了合成碳點(diǎn)的原材料范圍。以蠶絲和檸檬酸為原料合成的高熒光量子產(chǎn)率的碳點(diǎn),不僅可以用于檢測(cè)Fe~(3+),還可以通過構(gòu)建探針建立對(duì)谷胱甘肽的檢測(cè)方法,拓寬了碳點(diǎn)的應(yīng)用范圍。除此之外,制備上述碳點(diǎn)的方法均快速、簡便,可用于大批量制備。
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O613.71;R917

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5 李濤;唐宏武;羅美娜;陳觀銓;;單細(xì)胞成像分析研究進(jìn)展[J];分析科學(xué)學(xué)報(bào);2006年02期

6 徐國強(qiáng);徐鵬武;施冬健;陳明清;;PEG接枝氧化石墨烯的制備與細(xì)胞成像[J];無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào);2014年09期

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8 王炳帥;王麗;吳彤;楊志剛;彭孝軍;;苯乙烯類菁染料pH探針的合成與活細(xì)胞成像[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報(bào);2010年06期

9 溫泉山;唐紅偉;楊高買;劉禮兵;呂鳳婷;楊瓊;王樹;;寡聚芴納米粒子的制備、表征與細(xì)胞成像應(yīng)用[J];化學(xué)學(xué)報(bào);2012年20期

10 ;[J];;年期

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1 王瑋;熊躍;吳文展;黃衛(wèi)華;王宗禮;程介克;;掃描電化學(xué)顯微鏡監(jiān)測(cè)單個(gè)細(xì)胞釋放前后形貌[A];第四屆海峽兩岸分析化學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

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6 宋延超;史文;李曉花;馬會(huì)民;;葉酸修飾碳量子點(diǎn)用于細(xì)胞成像研究[A];第八屆全國化學(xué)生物學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2013年

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1 記者 毛黎;美開發(fā)出對(duì)液態(tài)整細(xì)胞成像新技術(shù)[N];科技日?qǐng)?bào);2009年

2 ;新型檢測(cè)技術(shù)自動(dòng)細(xì)胞成像系統(tǒng)[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào);2001年

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2 鄒瑩;二芳乙烯熒光開關(guān)及其生物應(yīng)用[D];復(fù)旦大學(xué);2011年

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7 張?jiān)?氮摻雜熒光碳點(diǎn)的合成及其在細(xì)胞成像和藥物分析中的應(yīng)用研究[D];西南大學(xué);2016年

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