【摘要】：碳量子點(diǎn)熒光納米材料目前廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥,生物傳感和光電設(shè)備領(lǐng)域。通過巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),最大限度地簡化合成手段與修飾及純化程序,制備具有較高光電性能,良好生物相容性及安全性的碳量子點(diǎn),并應(yīng)用于生物傳感及診療,是納米生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究和發(fā)展至關(guān)重要的問題之一。本論文以制備具有優(yōu)異熒光性能的碳量子點(diǎn)為基礎(chǔ),利用碳量子點(diǎn)構(gòu)造納米熒光探針,對生物分子進(jìn)行檢測。本文的第一部分工作以檸檬酸為碳源,色氨酸為輔助試劑,乙二醇有機(jī)溶劑作為反應(yīng)介質(zhì),利用水熱合成法一步合成了量子產(chǎn)率高達(dá)66.08%的氮,磷摻雜碳量子點(diǎn),且熒光性能穩(wěn)定。利用TEM,FTIR,XPS,紫外吸收光譜儀,熒光光譜儀對其形貌結(jié)構(gòu)與光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了表征。利用所制備的氮,磷摻雜碳量子點(diǎn)的優(yōu)異熒光性能,以化學(xué)偶聯(lián)構(gòu)建納米熒光探針,利用熒光淬滅機(jī)制,采用無標(biāo)記熒光探針檢測腫瘤標(biāo)志物CEA抗原。這種光穩(wěn)定性強(qiáng)的氮,磷摻雜碳量子點(diǎn)可以高效靈敏地檢測CEA抗原,同時(shí)具有特異性。該熒光探針在檢測腫瘤標(biāo)志物方面具有安全性及可靠性,在疾病診斷方向具有潛在價(jià)值。本文的第二部分工作利用微波輔助水熱法合成了具有高量子產(chǎn)率的摻釓碳量子點(diǎn),這些摻釓碳量子點(diǎn)的尺寸在4~8 nm范圍內(nèi),可以用簡單的離心方法進(jìn)行純化處理。碳微球也是用這種微波輔助水熱法制備的。我們以摻釓碳量子點(diǎn)為熒光探針,以碳微球?yàn)榇銣鐒?開發(fā)了一種基于熒光淬滅恢復(fù)的納米探針,該探針用來高效靈敏地檢測葡萄糖。該生物傳感器制備成本低廉,毒性小,靈敏度高且具有特異性。而且,我們之后將該傳感器用于人類血清葡萄糖含量的檢測,實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了該傳感器今后在糖尿病診斷領(lǐng)域的發(fā)展前景。
【圖文】：

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文2）生物傳感器：研究與開發(fā)基于納米材料(如碳納米管、金納米粒傳感器，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)生物分子的特異性檢測，為疾病的早期診斷提（3）納米載藥系統(tǒng)：研究與開發(fā)基于生物相容性好，毒性低的功能如碳納米管、碳量子點(diǎn)等)，將其與藥物結(jié)合，發(fā)展高效、安全、高控的納米藥物載體及基因治療載體。

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文圖 1-2 所示是碳點(diǎn)典型的吸收光譜和熒光光譜，碳點(diǎn)的激發(fā)光譜寬吸收范圍從紫外區(qū)延伸到可見區(qū)，且紫外區(qū)通常表現(xiàn)出非常強(qiáng)的可見光區(qū)域吸收強(qiáng)度逐漸減小。點(diǎn)作為一種納米粒子，其光致發(fā)光（PL)受到尺寸及激發(fā)波長的影響機(jī)熒光分子只能吸收固定頻率的入射光且發(fā)射光單一的不足，同時(shí)組分同時(shí)檢測提供了可能。隨著激發(fā)波長增加，，發(fā)射光譜會出現(xiàn)相且強(qiáng)度減小。點(diǎn)和半導(dǎo)體量子點(diǎn)相似，其電化學(xué)發(fā)光 (ECL)不受粒子尺寸的影響決于其表面態(tài)。其發(fā)光機(jī)理是：由電極氧化和電極還原分別產(chǎn)生帶.+和帶負(fù)電荷的 R.-，經(jīng)過電子轉(zhuǎn)移形成了激發(fā)態(tài)的 R*，當(dāng)激發(fā)態(tài)的 R 時(shí)，就會產(chǎn)生電化學(xué)發(fā)光。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O657.3;TB383.1

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本文編號：2707138