论文部分内容阅读
作为一种新型的荧光纳米材料,碳点(carbon dots,CDs)在生物分析中展现了优越的性能:荧光性质稳定;发射波长可“调”,在同一激发波长下粒径越小发射波长越短;生物相容性好,毒性低;分子量和粒径均很小。这些特点弥补了传统荧光物质的缺陷,使其成为发光材料领域的研究热点。目前荧光碳点已应用到体外细胞成像和活体成像中,有望取代有机染料甚至量子点,成为生物医学领域最具前景的荧光标记物,同时也开始在离子和小分子检测中得到应用。据此,合成发光性能好的碳点并将其用于生物或分析化学领域,.具有重要研究意义。本项工作用溶剂热法合成了荧光碳点并将其用于细胞标记和铜离子检测,得到较好的结果。首先,以抗坏血酸为碳源,乙二醇水溶液作为溶剂,通过溶剂热法一步合成绿色荧光碳点,其量子产率为5.7%。实验中优化了溶剂种类,体系pH值,反应时间,反应温度,抗坏血酸用量以及乙二醇的浓度,考察了碳点的荧光稳定性,并通过透射电镜、荧光光谱、紫外可见吸收光谱和红外光谱对合成的碳点进行了形貌、光谱性能和表面官能团的表征。其次,探索了溶液pH值对合成碳点荧光强度的影响,当pH值在2.55-5.19之间时,碳点的荧光强度与pH值具有良好的线性关系,线性回归方程为y=75.63x+37.91,R=0.9990。在此基础上,基于荧光碳点粒径小,生物相容性好,穿透性强等特点将适宜pH值的碳点溶液与酵母菌细胞共同孵育,实现了对酵母菌细胞的直接标记,并考察了不同孵育时间下进入酵母菌细胞内碳点的多少。实验结果表明,4h后就有少量碳点进入酵母菌细胞,随时间的延长,进入的碳点不断增多。最后,基于荧光淬灭作用对Cu2+进行了定量检测。实验结果表明当Cu2+浓度在0.075-1.25mmol·L-1范围内时,碳点荧光强度的淬灭与Cu2+浓度呈现出良好的线性关系,线性回归方程为y=-83.33x+424.30,R=0.9992;方法的检出限为0.057mmol·L-1;测定的相对标准偏差为0.76%(0.500mmol·L-1,n=11).测定本溪山泉与雪水中Cu2+的加标回收率分别为102%和105%。在考察共存离子的影响时发现A13+对碳点的荧光具有显著的增敏作用,使其量子产率达到36.6%,而且激发峰位红移,发射峰位蓝移。