自組裝-自交聯(lián)策略構筑共軛亞油酸熒光納米點及其熒光特性
發(fā)布時間:2022-02-09 17:35
在眾多FNDs中,碳點(CDs)由于其良好的生物相容性、原料來源廣泛、熒光可調(diào)性強、抗光漂白性強以及表面易于功能化等優(yōu)勢受到科學工作者的青睞,并在構筑傳感器、生物醫(yī)學、光電器件和熒光墨水等領域具有應用價值。盡管生物質(zhì)碳源合成CDs具備原料綠色和可再生的優(yōu)勢,但所經(jīng)歷的化學反應過程可控性差,導致原子經(jīng)濟性差和CDs產(chǎn)率低;還會因水/溶劑熱等條件而提高對設備的要求并帶來安全問題;有些甚至需消耗大量酸、堿、強氧化劑或有機溶劑等,增加后處理過程并加重廢棄物排放。因此仍需進一步開發(fā)具有生物和環(huán)境友好、有序和可控的綠色化學特征的新型碳基FNDs。本實驗室前期發(fā)現(xiàn)具有有益生理活性的天然不飽和脂肪酸共軛亞油酸(CLA)可在稀水溶液中自組裝,通過引發(fā)其自組裝體內(nèi)部的共軛雙鍵聚合可使顆粒穩(wěn)定。此外,文獻調(diào)研發(fā)現(xiàn)若分子運動受限,可使非輻射躍遷減弱,輻射躍遷增強,從而產(chǎn)生或增強熒光發(fā)射,如聚集誘導發(fā)光(AIE效應)和交聯(lián)熒光增強效應(CEE效應)。因此本文通過化學綁定CLA自組裝體“構筑”而不是“合成”碳基FNDs,以自組裝-自交聯(lián)策略來代替未知機理和不可控的傳統(tǒng)方式(熱解、脫水、縮聚或碳化),試圖使生物質(zhì)碳...
【文章來源】:江南大學江蘇省211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
不同尺寸的CdS的紫外光譜和熒光發(fā)射光譜[3]
光猝滅機制來檢測Hg2+,且具有良好的選擇性。Lee等[9]以脫氧核糖核酸-Ag納米簇(DNA-AgNCs)為熒光探針構建了DNA熒光位移傳感器,通過目標DNA序列(FOXP3)和探針DNA序列的雜交使AgNCs熒光光譜紅移,且熒光強度增大,從而可實現(xiàn)對FOXP3的特異檢測。Zhang等[10]通過化學還原反應合成了分別由巰基琥珀酸(MSA)和巰丙酰甘氨酸配體穩(wěn)定的AuNCs,將其用聚乙二醇(PEG)修飾,再分別與HeLa細胞培養(yǎng),在時間分辨共聚焦顯微鏡下觀察到AuNCs廣泛分布在整個細胞中,且細胞核附近尤其密集。與有機熒光團相比AuNCs有更好的光穩(wěn)定性。圖1-2NMNCs的尺寸區(qū)間示意圖[7]Fig.1-2ThesizerangeofNMNCs[7]1.1.3熒光硅納米顆粒熒光硅納米顆粒(SiNPs)是一種新興的零維硅基納米材料,當其粒徑小于其波爾半徑時產(chǎn)生量子限域效應,使其具備良好的光電性能[11]。由于其儲量豐富、成本低且具有生物相容性好、熒光可調(diào)和耐光漂白等優(yōu)點而在光電器件、生物醫(yī)學和分析檢測等領域具有良好的應用價值[12]。目前,SiNPs光致發(fā)光的機理尚不明確。如圖1-3所示,有研究者認為SiNPs的光致發(fā)光是由本征的量子限域效應和表面態(tài)發(fā)光導致的[13]。量子限域效應使SiNPs的電子-空穴復合幾率極大的提高從而產(chǎn)生熒光[14],表面態(tài)發(fā)光模型則認為SiNPs表面的載流子運動活躍,當其躍遷到較低能級時,會迅速釋放到缺陷態(tài)再緩緩釋放[15]。目前,研究者們做了大量的工作來研究SiNPs的熒光機理,并利用已知熒光機理改善SiNPs的性質(zhì)。SiNPs主要的制備方法可分為物理法和化學法兩類。物理法雖然能較好的控制SiNPs的粒徑但所需儀器較昂貴,且親水性差;而化學法成本低、產(chǎn)量大且一般含有表面官能團,但較難控制粒徑和形貌[16]。SiNPs通常需要經(jīng)過表面修飾以改善熒光性能,如Purkait等[1
第一章緒論3基封端的SiNPs,該SiNPs可溶于有機溶劑、穩(wěn)定性好并顯示出明亮且具有尺寸依賴性的光致發(fā)光(PL)。圖1-3(A)表面氮封端的SiNPs的表面態(tài)發(fā)光;(B)SiNPs的量子限域效應[13]Fig.1-3(A)SchemeofthesurfacePLfromsurfacenitrogen-cappedSiNPs;(B)ThequantumconfinementPLfromconventionalSiNPs[13]1.1.4半導體聚合物量子點π共軛聚合物中的π電子離域可沿其主鏈移動,其禁帶寬度與半導體相近,因此又稱為半導體聚合物,而尺寸與QDs相當?shù)陌雽w聚合物納米粒子被稱為半導體聚合物量子點(Pdots)。Pdots通常采用半導體聚合物自組裝的方式形成,常用的方法有微乳液法和再沉淀法,圖1-4是常見的半導體聚合物的結構。圖1-4典型的半導體聚合物的結構[18]Fig.1-4Chemicalstructuresofcommonsemiconductingpolymers[18]Pdots具有光學吸收截面大、量子產(chǎn)率高、和光穩(wěn)定性好等優(yōu)勢,在生物成像、生物傳感和藥物傳輸?shù)阮I域具有重要的應用價值[18]。如將Pdots與生物分子連接,利用生物分子與細胞中受體分子的特異性結合可實現(xiàn)細胞的特異性標記。Rong等[19]通過共價鍵將連有羧基的Pdots和鏈霉親和素成功偶聯(lián)(Pdots-SA),由于上皮細胞粘附分子(EpCAM)是腫瘤標志物,因此將細胞與anti-EpCAM抗體和Pdots-SA探針孵育,在共聚焦顯微鏡
【參考文獻】:
期刊論文
[1]納米碳點的制備與應用研究進展[J]. 胡超,穆野,李明宇,邱介山. 物理化學學報. 2019(06)
[2]溫敏性碳量子點的快速制備、熒光性質(zhì)及細胞成像應用[J]. 張現(xiàn)峰,蘆靜波,王學梅. 分析測試學報. 2018(02)
[3]熱聚合法自交聯(lián)共軛亞油酸囊泡的制備與釋藥性能[J]. 高迪,樊曄,方云,李張宜. 精細化工. 2016(05)
[4]半導體聚合物納米熒光探針的制備及生物應用研究進展[J]. 張佳楠,常開文,李瓊,孫凱,尹升燕,吳長鋒. 發(fā)光學報. 2015(07)
[5]自交聯(lián)共軛亞油酸囊泡的溫敏膨脹行為[J]. 戴基寧,樊曄,方云. 高等學校化學學報. 2015(06)
[6]聚共軛亞油酸基網(wǎng)狀納米金的制備及表面增強拉曼散射和催化性能[J]. 樊曄,方云,陳韓婷,高迪. 高等學;瘜W學報. 2014(09)
[7]pH非敏感型自交聯(lián)共軛亞油酸囊泡的構建和表征[J]. 樊曄,方云,高迪. 高等學;瘜W學報. 2014(08)
[8]共軛亞油酸鈉膠束的自交聯(lián)行為[J]. 樊曄,馬琳,方云,李宇婕,李延頔. 精細化工. 2013(07)
博士論文
[1]基于自組裝—自交聯(lián)策略研究共軛亞油酸膠束和囊泡[D]. 樊曄.江南大學 2014
本文編號:3617393
【文章來源】:江南大學江蘇省211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
不同尺寸的CdS的紫外光譜和熒光發(fā)射光譜[3]
光猝滅機制來檢測Hg2+,且具有良好的選擇性。Lee等[9]以脫氧核糖核酸-Ag納米簇(DNA-AgNCs)為熒光探針構建了DNA熒光位移傳感器,通過目標DNA序列(FOXP3)和探針DNA序列的雜交使AgNCs熒光光譜紅移,且熒光強度增大,從而可實現(xiàn)對FOXP3的特異檢測。Zhang等[10]通過化學還原反應合成了分別由巰基琥珀酸(MSA)和巰丙酰甘氨酸配體穩(wěn)定的AuNCs,將其用聚乙二醇(PEG)修飾,再分別與HeLa細胞培養(yǎng),在時間分辨共聚焦顯微鏡下觀察到AuNCs廣泛分布在整個細胞中,且細胞核附近尤其密集。與有機熒光團相比AuNCs有更好的光穩(wěn)定性。圖1-2NMNCs的尺寸區(qū)間示意圖[7]Fig.1-2ThesizerangeofNMNCs[7]1.1.3熒光硅納米顆粒熒光硅納米顆粒(SiNPs)是一種新興的零維硅基納米材料,當其粒徑小于其波爾半徑時產(chǎn)生量子限域效應,使其具備良好的光電性能[11]。由于其儲量豐富、成本低且具有生物相容性好、熒光可調(diào)和耐光漂白等優(yōu)點而在光電器件、生物醫(yī)學和分析檢測等領域具有良好的應用價值[12]。目前,SiNPs光致發(fā)光的機理尚不明確。如圖1-3所示,有研究者認為SiNPs的光致發(fā)光是由本征的量子限域效應和表面態(tài)發(fā)光導致的[13]。量子限域效應使SiNPs的電子-空穴復合幾率極大的提高從而產(chǎn)生熒光[14],表面態(tài)發(fā)光模型則認為SiNPs表面的載流子運動活躍,當其躍遷到較低能級時,會迅速釋放到缺陷態(tài)再緩緩釋放[15]。目前,研究者們做了大量的工作來研究SiNPs的熒光機理,并利用已知熒光機理改善SiNPs的性質(zhì)。SiNPs主要的制備方法可分為物理法和化學法兩類。物理法雖然能較好的控制SiNPs的粒徑但所需儀器較昂貴,且親水性差;而化學法成本低、產(chǎn)量大且一般含有表面官能團,但較難控制粒徑和形貌[16]。SiNPs通常需要經(jīng)過表面修飾以改善熒光性能,如Purkait等[1
第一章緒論3基封端的SiNPs,該SiNPs可溶于有機溶劑、穩(wěn)定性好并顯示出明亮且具有尺寸依賴性的光致發(fā)光(PL)。圖1-3(A)表面氮封端的SiNPs的表面態(tài)發(fā)光;(B)SiNPs的量子限域效應[13]Fig.1-3(A)SchemeofthesurfacePLfromsurfacenitrogen-cappedSiNPs;(B)ThequantumconfinementPLfromconventionalSiNPs[13]1.1.4半導體聚合物量子點π共軛聚合物中的π電子離域可沿其主鏈移動,其禁帶寬度與半導體相近,因此又稱為半導體聚合物,而尺寸與QDs相當?shù)陌雽w聚合物納米粒子被稱為半導體聚合物量子點(Pdots)。Pdots通常采用半導體聚合物自組裝的方式形成,常用的方法有微乳液法和再沉淀法,圖1-4是常見的半導體聚合物的結構。圖1-4典型的半導體聚合物的結構[18]Fig.1-4Chemicalstructuresofcommonsemiconductingpolymers[18]Pdots具有光學吸收截面大、量子產(chǎn)率高、和光穩(wěn)定性好等優(yōu)勢,在生物成像、生物傳感和藥物傳輸?shù)阮I域具有重要的應用價值[18]。如將Pdots與生物分子連接,利用生物分子與細胞中受體分子的特異性結合可實現(xiàn)細胞的特異性標記。Rong等[19]通過共價鍵將連有羧基的Pdots和鏈霉親和素成功偶聯(lián)(Pdots-SA),由于上皮細胞粘附分子(EpCAM)是腫瘤標志物,因此將細胞與anti-EpCAM抗體和Pdots-SA探針孵育,在共聚焦顯微鏡
【參考文獻】:
期刊論文
[1]納米碳點的制備與應用研究進展[J]. 胡超,穆野,李明宇,邱介山. 物理化學學報. 2019(06)
[2]溫敏性碳量子點的快速制備、熒光性質(zhì)及細胞成像應用[J]. 張現(xiàn)峰,蘆靜波,王學梅. 分析測試學報. 2018(02)
[3]熱聚合法自交聯(lián)共軛亞油酸囊泡的制備與釋藥性能[J]. 高迪,樊曄,方云,李張宜. 精細化工. 2016(05)
[4]半導體聚合物納米熒光探針的制備及生物應用研究進展[J]. 張佳楠,常開文,李瓊,孫凱,尹升燕,吳長鋒. 發(fā)光學報. 2015(07)
[5]自交聯(lián)共軛亞油酸囊泡的溫敏膨脹行為[J]. 戴基寧,樊曄,方云. 高等學校化學學報. 2015(06)
[6]聚共軛亞油酸基網(wǎng)狀納米金的制備及表面增強拉曼散射和催化性能[J]. 樊曄,方云,陳韓婷,高迪. 高等學;瘜W學報. 2014(09)
[7]pH非敏感型自交聯(lián)共軛亞油酸囊泡的構建和表征[J]. 樊曄,方云,高迪. 高等學;瘜W學報. 2014(08)
[8]共軛亞油酸鈉膠束的自交聯(lián)行為[J]. 樊曄,馬琳,方云,李宇婕,李延頔. 精細化工. 2013(07)
博士論文
[1]基于自組裝—自交聯(lián)策略研究共軛亞油酸膠束和囊泡[D]. 樊曄.江南大學 2014
本文編號:3617393
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