荧光量子点的制备及其在生物分析中的应用

来源 :南方医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ansonx
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
与传统的有机荧光染料相比,量子点具有量子产率高、比表面积大、抗光漂白、荧光可调和水溶性好等优良的光学性能,使其成为更优越的荧光材料,并在分析检测领域表现出巨大的应用潜力。因此,本论文主要采用水热法制备高荧光性能的半导体量子点、碳量子点和黑磷量子点等荧光量子点,研究他们的结构特征、荧光性质等,并构建相应的荧光传感方法用于铜离子(Cu2+)、α-葡萄糖苷酶以及谷胱甘肽(GSH)的含量检测,揭示荧光量子点与目标分析物之间的作用机理,实现真实样品中目标分析物的实时、高灵敏和高选择性检测。本论文主要研究内容分为以下三个部分:(1)利用CdTe/CdS量子点(CdTe/CdS QDs)和碳量子点(CDs)构建一种快速、简便、可视化比率型荧光传感系统用于Cu2+的检测。检测体系中,加入Cu2+后与3-巯基丙酸(3-MPA)稳定的量子点反应形成S-Cu键,进而可与量子点表面的S-Cd键发生竞争性结合,导致量子点聚集,荧光强度下降或淬灭。而作为内参信号的碳量子点则不受Cu2+的影响,最终可观察到交通信号灯式的荧光颜色变化。在最佳条件下,检测Cu2+浓度在0~2.5μM范围内有良好的线性关系,检测限约为38 nM。该荧光传感系统也成功用于实际水样中铜离子的分析,并取得满意的结果。(2)基于4-硝基苯酚(4-NP)对近红外量子点(NIR QDs)的内滤效应,建立了一种高灵敏、高选择、原位测定α-葡萄糖苷酶活性及抑制剂的荧光生物传感器。其中,α-葡萄糖苷酶催化水解其底物4-硝基苯基α-D-吡喃葡糖苷(4-NGP)得到产物4-硝基苯酚(4-NP),而4-NP的紫外吸收光谱与NIR QDs的激发光谱之间有重叠,产生内滤效应,导致NIR QDs的荧光淬灭。然而加入酶抑制剂(阿卡波糖)后,α-葡萄糖苷酶的活性被抑制,使其生成的4-NP量减少,NIRQDs荧光逐渐恢复。基于这一原理,检测α-葡萄糖苷酶浓度的线性范围为0~0.001 U/mL,检测限为0.00065 U/mL,阿卡波糖的半抑制浓度(IC50)为256 μM。此外,近红外荧光生物传感器也用于CaCo-2细胞膜上α-葡萄糖苷酶活性的研究以及筛选天然植物中潜在的抗糖尿病药物。(3)构建黑磷量子点(BPQDs)-MnO2纳米片荧光传感平台用于活细胞内GSH的含量测定和细胞成像。由于MnO2纳米片与BPQDs之间的荧光共振能量转移作用,MnO2纳米片能淬灭BPQDs的蓝色荧光。当加入GSH后,MnO2纳米片将被GSH还原为Mn2+,从而使FRET作用消失,淬灭的BPQDs荧光被恢复。一方面,基于BPQDs-MnO2复合物的荧光传感平台对水溶液中GSH的灵敏检测范围为0.1~200 μM,检测限为35 nM。另一方面,该传感平台成功用于GSH的生物成像及监测不同类型细胞中GSH的含量变化。
其他文献
背景原发性肝癌是常见的消化系统恶性肿瘤,因其发病隐匿,进展迅速,多数患者确诊时已无法进行手术。因此,姑息化疗仍是治疗肝癌的重要手段。数据显示传统细胞毒性药物治疗肝癌都是收效甚微的。个中原因在于肿瘤细胞获得干性产生耐药性,从而导致肿瘤发生转移复发。肿瘤细胞经历上皮间质转化(EMT)过程后,发生去分化演变为肿瘤干细胞(CSCs)。CSCs具有强大自我更新能力和增殖能力,能够启动和维持肿瘤的繁殖。研究表
学位
学位
研究背景人持续性 G 病毒Ⅱ型(Human pegivirus type 2,HPgV-2)是 2015 年由美国Kapoor等人首次发现的一种经血液传播的正链RNA病毒,HPgV-2主要与丙型肝炎病毒HCV共感染,尤其是在丙肝合并艾滋病(HCV/HIV)人群中感染率更高。该病毒与HCV基因组特征相似,但分子进化分析显示为黄病毒科持续性G病毒(pegivirus)属的一种新病毒,为与人持续性G病毒
学位
学位
学位
学位
学位
学位