【摘要】：作為一種新型納米材料,碳點由于其獨特的光學和化學性質、優(yōu)良的生物相容性和較低的制備成本等優(yōu)點,近年來在科學界和工業(yè)界獲得了廣泛的關注,目前已被應用于光電子學、生物學、醫(yī)學及傳感器等各個領域。與傳統(tǒng)的基于重金屬如鎘和鉛所合成的半導體量子點相比,碳點的合成和應用過程對環(huán)境更加友好,而且其生物毒性低、水溶性好和發(fā)光穩(wěn)定性等均優(yōu)于半導體量子點。本論文選用水熱合成法,制備了2種氮摻雜的碳點材料,并將其作為熒光探針應用于對Co2+與Hg2+離子的檢測以及細胞成像過程。論文主要分為三個章節(jié):第一章:簡要介紹了各種熒光碳納米材料及其分類,總結了碳點的不同合成方法及其在離子檢測、生物傳感器和食品安全檢測等方面的應用。第二章:采用檸檬酸作為碳源,二乙烯三胺作為氮源,基于一步水熱合成法制備具有亮藍色熒光的氮摻雜碳點。優(yōu)化了反應物料比、反應時間和反應溫度等參數(shù)。所得碳點的粒徑分布為1.2-4.0 nm,平均粒徑為2.3 nm,最佳熒光激發(fā)和發(fā)射波長分別為391 nm和438 nm,熒光量子產(chǎn)率為58%�；谠撎键c熒光可被Co2+離子猝滅的現(xiàn)象設計了選擇性檢測水中Co2+離子含量的熒光定量方法。該方法對Co2+離子的檢測限為0.4μmol·L-1,線性范圍為1-90μmol·L-1�；谠撎键c對Co2+離子的高選擇性和靈敏性,以生物細胞內部及周邊Co2+離子濃度分布成像為例,進一步探討了其在監(jiān)測細胞或有機體中維生素B-12或其他含Co2+離子藥物分布情況等方面的潛在能力。第三章:采用環(huán)糊精和二乙烯三胺分別作為碳源和氮源,利用水熱合成法制備了一種新型碳點,優(yōu)化了碳點的合成時間,反應溫度及反應物料比。經(jīng)抗壞血酸修飾后使該碳點表面具有了酰胺功能團,利用修飾后的碳點構建了具有高選擇性和高靈敏度的Hg2+離子熒光探針。所合成碳點的熒光最佳激發(fā)和發(fā)射波長分別為338 nm和415 nm。所構建Hg2+離子熒光探針的線性濃度范圍為0.2-2μmol·L-1,檢測限為0.07μmol·L-1。細胞毒性測試結果表明該探針對細胞活力幾乎沒有影響,進一步將其應用于對細胞內部及周邊的Hg2+離子分布情況成像過程。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：O657.3;TB383.1
【圖文】：

Fig. 3.9 The cytotoxicity test of fluorescence CDs-AAprobe on BEL-7402 ce共聚焦顯微鏡圖（圖 3.10）所示，BEL-7402 細胞與功能化碳點一胞內產(chǎn)生明亮的藍色熒光，表明碳點很容易進入細胞體系內。將濃度·L1的 Hg2+離子混入熒光標記的細胞體系內后，熒光碳點與 Hg2+離，體系的熒光消失，表明碳點能夠作為熒光探針對細胞周圍及內部布情況進行成像。

【參考文獻】

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1 Zhi Yang;Zhaohui Li;Minghan Xu;Yujie Ma;Jing Zhang;Yanjie Su;Feng Gao;Hao Wei;Liying Zhang;;Controllable Synthesis of Fluorescent Carbon Dots and Their Detection Application as Nanoprobes[J];Nano-Micro Letters;2013年04期

本文編號：2725433