【摘要】：金屬納米粒子(MNPs)作為一種新型的熒光納米傳感器,有其獨特的性質:良好的光穩(wěn)定性、大的斯托克斯位移、低毒性等。除此之外,金屬納米簇合成過程簡單,易于操作,并且可以通過控制合成條件來制備粒徑大小及發(fā)光性能不同的納米粒子,因此可以應用在多種領域。本文選用絲素蛋白生物大分子為模板,合成出銅納米簇(CuNCs)、鎳納米簇(NiNCs)及銀納米粒子(AgNPs),并基于熒光誘導(AIE)、納米刻蝕、熒光猝滅機制,分別建立了pH、離子、分子傳感體系。第一章:介紹了金屬納米粒子(MNPs)的制備、性質及其應用等方面的發(fā)展狀況,并簡要敘述了本論文的工作內(nèi)容。第二章:利用“一鍋法”合成了具有聚集誘導特性的銅納米簇(CuNCs),基于此機理,在pH=7.0的條件下,CuNCs可以用來檢測S~(2-)。通過熒光光譜,紫外-可見吸收光譜,X射線光電子能譜(XPS)和傅里葉變換紅外光譜(FTIR)進一步研究了CuNCs與S~(2-)之間的作用機理。通過透射電子顯微鏡(TEM)可以觀察到較小粒徑的CuNCs(2.8 nm)有序組裝成尺寸為(47±2)×(15±2)nm的均勻棒狀納米粒子,并伴隨著熒光強度的增強,量子產(chǎn)率從1.6%增加到4.9%。更重要的是,組裝的納米粒子在尺寸和形態(tài)上也是單分散的,這為分析應用提供了獨特的優(yōu)勢。基于此,SF@CuNCs可以發(fā)展成為實用的納米傳感器用于S~(2-)的檢測,且具有高靈敏度和選擇性。S~(2-)檢測的線性響應范圍為5.0μM-110.0μM,檢測限為0.286μM。第三章:在堿性條件下,以絲素蛋白為模板和還原劑,合成了雙功能型銀納米粒子(AgNPs),可同時作為S~(2-)離子和pH傳感器。S~(2-)離子可以將較大粒徑的AgNPs刻蝕成小尺寸AgNCs,同時伴隨著熒光增強現(xiàn)象。并且研究的16種陰離子,均表現(xiàn)出對S~(2-)高的選擇性。除此之外,基于質子化和去質子化機制,SF@AgNPs的熒光隨著pH值的增加而增強并伴隨著粒徑的改變,因此它也可以發(fā)展成pH傳感。這項工作為單個探針用于多個目標檢測的體系提供了新的方向。第四章:以天然絲素蛋白為模板和還原劑一步合成了高熒光強度的SF@NiNCs。合成的SF@NiNCs熒光量子產(chǎn)率(QY)高達15.26%,發(fā)較強的藍綠色熒光。基于不同作用機理可用于水溶液中H_2O_2和四環(huán)素(TCs)的檢測。TCs的加入使探針熒光發(fā)射峰發(fā)生比率型變化,小于500 nm處SF@NiNCs的熒光強度不斷減弱,而大于500 nm處的熒光強度隨TCs濃度的增加而增大,在500 nm處出現(xiàn)等發(fā)射點;而H_2O_2的加入僅使體系在475 nm處熒光猝滅。此外,合成的SF@NiNCs有較低的毒性、有良好的生物相容性可以進入細胞中,為納米探針進一步應用于生物成像領域提供了可能。第五章:總結了本工作中金屬納米粒子(簇)作為熒光納米傳感,在檢測離子及分子等方面的應用,并對以后的工作進行了展望。
【圖文】：

第一章 緒 論第一章 緒 論光納米材料的概述米材料是指微粒的三維尺度有一維以上在納米尺寸(0.1-100 n根據(jù)緯度，可將其分為四類：零維、一維、二維和三維納米材料由于具有非常小的粒徑，與傳統(tǒng)的材料相比有很多獨特的效應、表面效應[2]、量子尺寸效應[3-4]等，并在生物醫(yī)學、軍事、農(nóng)業(yè)、電化學等方面有廣泛的應用。其中，熒光納米材料由，引起了很多研究者的關注。

圖 1.2 BSA 保護的 CuNCs 的合成示意圖[15]Fig.1.2 Schematic illustration of the BSA-capped CuNCs[15].幾年來，其他蛋白質也被廣泛用作制備 MNCs 的保護劑。Zhao中分離出雞蛋白(CEW)，經(jīng)稀釋離心后與氯金酸溶液混合，利用了發(fā)紅光的 AuNCs。這一合成方法量子產(chǎn)率高達 6.6%，配體廉程簡單且環(huán)保。酶也屬于蛋白質，在某些特定環(huán)境中表現(xiàn)出催化 MNCs 合成的配體與金屬相結合，可以制備出多功能性的 MNC道了乳鐵蛋白酶(lactoferrin)保護的 AuNCs，還研究了乳鐵蛋白(受體)之間發(fā)生的熒光共振能量轉移(FRET)。Yu 等[13]將木)和 HAuCl4在堿性水溶液中混合 6h 后形成紅色熒光的 AuNCs波長下，最大發(fā)射峰值在 660 nm 處。溶液和冷凍干燥得到的納5nm)下都能發(fā)出強烈的紅光。合成的 papain@AuNCs 基于熒光 Cu2+。
【學位授予單位】：山西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：O657.3;TB383.1;TP212

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本文編號：2699032