【摘要】：生物分子為模板介導(dǎo)合成的熒光金屬納米簇具有良好的生物相容性和獨特的光學(xué)性質(zhì),能夠被廣泛應(yīng)用于化學(xué)傳感、環(huán)境監(jiān)測、生物成像和臨床診斷等領(lǐng)域。與其他生物分子相比,蛋白分子具有豐富的功能基團(胺基、羧基、巰基等)以及多樣化的空間結(jié)構(gòu),是一類可用于合成熒光金屬納米簇的理想材料。本論文使用廣泛存在于哺乳動物乳汁中的酪蛋白為模板介導(dǎo)合成熒光銅納米簇,系統(tǒng)研究了各項反應(yīng)條件對銅納米簇合成的影響,探討了相關(guān)的合成機制,同時初步探究了所合成的銅納米簇對多種環(huán)境刺激因素的光學(xué)響應(yīng),為銅納米簇的進一步實際應(yīng)用提供了理論及實驗基礎(chǔ)。1、首次以酪蛋白(casein)為模板合成了熒光銅納米簇。系統(tǒng)研究了蛋白質(zhì)模板濃度、還原劑種類、溫度、p H及反應(yīng)時間對銅納米簇合成的影響。在優(yōu)化條件下合成的銅納米簇尺寸為2.1±0.2 nm,最大激發(fā)和發(fā)射波長分別位于425 nm以及483 nm處,量子產(chǎn)率為14.5%。初步探索了銅納米簇在酪蛋白為模板上的合成機制,即酪蛋白氨基酸殘基的-NH2基團提供了銅離子的結(jié)合位點,蛋白質(zhì)的α-螺旋結(jié)構(gòu)提供了較強的疏水性環(huán)境,促進了銅納米簇的形成。2、探索了酪蛋白介導(dǎo)合成的銅納米簇對光、熱、離子強度、重金屬離子有機溶劑、以及p H刺激的響應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn),酪蛋白介導(dǎo)合成的銅納米簇具有極高的穩(wěn)定性,其熒光性質(zhì)基本不受紫外光照射(光照2h)、溫度變化(30℃-90℃)、離子強度變化(100 300 mM NaCl)、重金屬離子(Hg~(2+),Pb~(2+),Cu~(2+)等,200μM)和各類有機溶劑加入的影響。但是,酪蛋白介導(dǎo)的銅納米簇對于p H變化(p H 5-11)有較為顯著地響應(yīng)。
【圖文】：

可以看出從金種子生成到第 14 次加入 HAuCl4 分別可以合成尺寸從 9 nm - 190nm 的金納米粒子。而且所合成的金納米粒子尺寸均一單分散性較好。圖1.1 同金納米粒子的合成路線示意圖

隨著金納米粒子尺寸發(fā)生變化導(dǎo)致從而造成不同尺寸金納米粒子所對應(yīng)吸收光譜的變化。通過（A）中的插圖可以更加直觀的的看出金納米粒子尺寸不同所體現(xiàn)出粒子顏色的變化。圖 1.3(B)中是對與不同尺寸金納米粒子吸收光譜的模擬，基本與（A）圖中的結(jié)果吻合表明實驗結(jié)果可信。Victor 等人使用此方法所合成的金納米粒子尺寸可調(diào)且可調(diào)范圍較大并且尺寸均一性良好。此方法所合成出的一系列金納米粒子在光學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、電子學(xué)等領(lǐng)域均體現(xiàn)出不同的性質(zhì)。圖1.2 各反應(yīng)過程金納米粒子透射電鏡圖片圖1.3(A) 不同反應(yīng)步驟所制備金納米粒子的紫外吸收光譜 (B) 理論模擬金納米粒子吸收光譜
【學(xué)位授予單位】：吉林化工學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O614.121;TB383.1

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本文編號：2623266