金納米團(tuán)簇的合成及其在熒光傳感方面的應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2017-04-11 20:04
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【摘要】:貴金屬納米團(tuán)簇(Noble metal nanoclusters)是由金、銀或鉑等貴金屬的幾個(gè)到幾十個(gè)金屬原子堆積而成,具有熒光且水溶性良好的分子聚集體。其尺寸與費(fèi)米波長相當(dāng),多呈現(xiàn)出類似半導(dǎo)體的特性,并且能夠產(chǎn)生特定的能級(jí)分離,在一定的波長激發(fā)下發(fā)射熒光。相較于傳統(tǒng)的熒光材料如有機(jī)熒光染料、熒光蛋白、量子點(diǎn)、納米顆粒等而言,貴金屬納米團(tuán)簇由于制備簡單及其獨(dú)特的物理、化學(xué)性質(zhì),能夠作為熒光探針廣泛地應(yīng)用于熒光標(biāo)記、生化傳感、細(xì)胞標(biāo)記及成像等領(lǐng)域,近年來在納米材料研究中頗受關(guān)注。本文以金納米團(tuán)簇(Gold nanoclusters, AuNCs)為研究基礎(chǔ),以抗生素和重金屬離子為研究對(duì)象,利用金納米團(tuán)簇具有的特殊金屬熒光增強(qiáng)效應(yīng)、熒光猝滅效應(yīng)等性質(zhì),基于金納米團(tuán)簇的合成與制備,就金納米團(tuán)簇?zé)晒鈧鞲蟹矫孢M(jìn)行探索與研究,主要研究工作內(nèi)容如下:第一部分AuNCs的合成及其在四環(huán)素檢測(cè)中的應(yīng)用金屬熒光增強(qiáng)(Metal-enhanced fluorescence, MEF)是指當(dāng)熒光團(tuán)靠近金屬納米粒子的表面后,熒光團(tuán)的熒光得到增強(qiáng)的現(xiàn)象,其中易產(chǎn)生熒光增強(qiáng)效應(yīng)的是金、銀等貴金屬。眾所周知,四環(huán)素和銪離子能夠形成具有低熒光的配合物,本實(shí)驗(yàn)首先分別合成了以蛋白質(zhì)、氨基酸和DNA序列為模板的具有發(fā)光性能的AuNCs,當(dāng)不同模板的AuNCs加入到銪離子-四環(huán)素配合物(Eu3+-Tetracycline complex, EuTC)后,EuTC的熒光強(qiáng)度發(fā)生了不同程度的變化,其中以單鏈DNA為模板的AuNCs增強(qiáng)最為明顯,從而建立了以EuTC為基礎(chǔ)、AuNCs為熒光增強(qiáng)劑的熒光增強(qiáng)系統(tǒng)。四環(huán)素是由鏈霉菌產(chǎn)生的一類廣譜抗生素,由于它具有廣泛的用途,因此對(duì)其分析是一項(xiàng)很重要的工作,所以本文將此熒光增強(qiáng)系統(tǒng)應(yīng)用到四環(huán)素(Tetracycline, TC)的分析檢測(cè)中,其增強(qiáng)的熒光強(qiáng)度與TC濃度在10 nmol/L-5 μmol/L具有線性關(guān)系,檢測(cè)限(36)為4 nmol/L。該方法快速簡單、靈敏度高、選擇性好,可成功應(yīng)用于牛奶和尿液中四環(huán)素的分析。第二部分AuNCs的合成及其在汞離子檢測(cè)中的應(yīng)用汞是一種典型的有毒重金屬元素,廣泛地存在于水環(huán)境、土壤和食物中。汞離子(Mercury ions, Hg2+),可以通過食物鏈富集到人體中,當(dāng)含量超過一定限量后會(huì)嚴(yán)重的危害人類健康,鑒于此,發(fā)展簡單快捷、低成本的汞離子檢測(cè)方法對(duì)生命、環(huán)境以及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都具有極其重要的意義。由于DNA的結(jié)構(gòu)對(duì)重金屬離子非常敏感,其中DNA中的胸腺嘧啶(thymidine,T)能與Hg2+發(fā)生特異性的結(jié)合,形成T-Hg2+-T配合物,因此可以構(gòu)建基于DNA的汞離子傳感器;诖,本文設(shè)計(jì)了一段單鏈DNA(5'-CCCCCCCCCCCCTTTTTT-3')并將其作為模板合成了熒光AuNCs,由于Hg2+可以高選擇性地與AuNCs通過形成T-Hg2+-T配合物發(fā)生作用,使得AuNCs的熒光發(fā)生猝滅,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)Hg2+的檢測(cè),猝滅AuNCs的熒光值與0.1-100μmol/L范圍內(nèi)的Hg2+濃度呈線性關(guān)系,檢測(cè)限(36)為0.083μmol/L。該方法具有簡單、高特異性和經(jīng)濟(jì)適用的優(yōu)點(diǎn),可成功應(yīng)用于尿液和湖水中Hg2+的分析。以上研究結(jié)果對(duì)我們深入認(rèn)識(shí)金納米團(tuán)簇的功能與性質(zhì),以及進(jìn)一步拓展其在高靈敏度熒光檢測(cè)分析中的應(yīng)用,具有較為重要的意義。
【關(guān)鍵詞】:金納米團(tuán)簇 熒光傳感 四環(huán)素 汞離子
【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】:2015
【分類號(hào)】:TB383.1;R914.5
【目錄】:
- 摘要5-7
- Abstract7-9
- 第1章 緒論9-21
- 1.1 前言9
- 1.2 納米材料9-10
- 1.3 貴金屬納米團(tuán)簇10-17
- 1.4 本論文研究意義、研究目標(biāo)和研究內(nèi)容17-21
- 第2章 基于金納米團(tuán)簇?zé)晒庠鰪?qiáng)效應(yīng)用于四環(huán)素的檢測(cè)21-31
- 2.1 引言21-22
- 2.2 實(shí)驗(yàn)部分22-23
- 2.3 結(jié)果與討論23-30
- 2.4 小結(jié)30-31
- 第3章 基于DNA為模板合成的金納米團(tuán)簇用于汞離子的檢測(cè)31-39
- 3.1 引言31-32
- 3.2 實(shí)驗(yàn)部分32-33
- 3.3 結(jié)果與討論33-38
- 3.4 小結(jié)38-39
- 總結(jié)與展望39-41
- 參考文獻(xiàn)41-51
- 碩士期間科研成果51-53
- 致謝53
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條
1 楊群峰;劉建云;陳華萍;王顯祥;黃乾明;單志;;貴金屬納米團(tuán)簇的制備及在生物檢測(cè)中的應(yīng)用[J];化學(xué)進(jìn)展;2011年05期
2 王廣厚;團(tuán)簇物理的新進(jìn)展(Ⅰ)[J];物理學(xué)進(jìn)展;1994年02期
本文關(guān)鍵詞:金納米團(tuán)簇的合成及其在熒光傳感方面的應(yīng)用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):299844
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