【摘要】：為滿足對(duì)環(huán)境污染準(zhǔn)確檢測(cè)和生命健康的精確分析,納米傳感器領(lǐng)域的研究正受到廣泛關(guān)注�；诩{米敏感材料和新型傳感技術(shù)構(gòu)筑的納米傳感器在環(huán)境檢測(cè)、生物檢測(cè)、臨床診斷和食品安全等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。發(fā)展納米材料的制備方法,開發(fā)新的納米傳感技術(shù),有著重要的理論價(jià)值及現(xiàn)實(shí)意義。本論文基于以上研究背景,以功能性金納米簇(Au NCs)、碳量子點(diǎn)(CDots)、金屬-有機(jī)骨架化合物(MOFs)為研究主體,圍繞材料做了一系列環(huán)境、生物檢測(cè)的應(yīng)用研究。1.設(shè)計(jì)并制備了一種高靈敏檢測(cè)多巴胺(DA)的比率熒光探針,該探針利用CDots與Au NCs間的共價(jià)鍵作用組裝而成。傳感設(shè)計(jì)基于以下事實(shí):通過共價(jià)鍵連接的CDots和Au NCs產(chǎn)生FRET(fluorescence resonance energy transfer)作用,由于DA與Au NCs間的高親和性相互作用,可以猝滅Au NCs的熒光,形成響應(yīng)信號(hào)。由于Au NCs的猝滅終止了FRET效應(yīng),使得CDots的信號(hào)恢復(fù),作為參比信號(hào)。據(jù)此構(gòu)建的檢測(cè)DA的比率熒光探針檢測(cè)靈敏度高,并成功應(yīng)用于血清樣品中的DA檢測(cè),檢測(cè)限為2.9 n M。2.設(shè)計(jì)并制備了一種高靈敏的Cu2+和Pb2+雙檢測(cè)比率熒光探針,該探針通過表面帶正電的碳點(diǎn)(NCDots)與表面帶負(fù)電的金簇(Au NCs)由靜電組裝而成。傳感設(shè)計(jì)方案來自以下理論:Pb2+通過聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)效應(yīng)有效增強(qiáng)Au NCs熒光,Cu2+通過能量轉(zhuǎn)移效應(yīng)猝滅Au NCs的熒光。再通過NCDots對(duì)目標(biāo)物的不同響應(yīng),形成參比。達(dá)到對(duì)Cu2+和Pb2+進(jìn)行可視化檢測(cè)的目的。該探針具有制備簡(jiǎn)單、靈敏度高且檢測(cè)可視化的特點(diǎn),對(duì)Cu2+和Pb2+的檢測(cè)限分別為0.15μM和0.5μM。3.由于雙酚A(BPA)的低劑量高危害,對(duì)發(fā)展痕量BPA的高靈敏檢測(cè)方法提出了強(qiáng)烈要求。本工作利用瓦錫骨架結(jié)構(gòu)化合物(MIL101)通過π-π堆積作用吸附FAM-DNA適配體,通過光致電子轉(zhuǎn)移(PET)機(jī)理猝滅FAM熒光(off),再通過BPA對(duì)FAM-DNA適配體的變構(gòu)效應(yīng)使熒光恢復(fù)(on),構(gòu)建了一種off-on策略的BPA熒光探針。該探針具有成本低靈敏度高的特點(diǎn),并成功應(yīng)用于實(shí)際水樣中的BPA檢測(cè),檢測(cè)限為2.2 n M。4.本工作在附載了碳點(diǎn)的類沸石咪唑酯骨架化合物表面,原位修飾金納米顆粒的形成納米復(fù)合材料CDots@ZIF-8/Au NPs,用于電致化學(xué)發(fā)光(ECL)監(jiān)測(cè)細(xì)胞凋亡。Caspase-3是一種控制細(xì)胞凋亡的半胱氨酸蛋白水解酶,它能特異性識(shí)別剪切DEVD(Asp-Glu-Val-Asp)氨基序列的多肽,是重要的細(xì)胞凋亡標(biāo)志物。通過層層自組裝的方式將CDots@ZIF-8/Au NPs修飾于金電極基底上,通過Caspase-3對(duì)肽段的切剪帶來的ECL信號(hào)響應(yīng),監(jiān)測(cè)人類慢性白血病細(xì)胞凋亡。
【圖文】：

1.1AuNCs 的制備方法提高金簇的熒光性能和表面功能化是開發(fā)金簇制備方法的關(guān)鍵。研究人員通過不同定劑分子，合成金納米簇，可以滿足對(duì)不同目標(biāo)分子的檢測(cè)[14]。穩(wěn)定劑分子主要有多蛋白[15]、硫醇類化合物[16]、脫氧核糖核苷酸 DNA[17]等，穩(wěn)定劑分子可以和金種發(fā)生反應(yīng)，使金種聚集成金納米簇顆粒，同時(shí)在達(dá)到一定分子量時(shí)終止聚集反應(yīng)，達(dá)到金控合成的目的。目前主要依據(jù)金簇穩(wěn)定劑類型對(duì)金簇進(jìn)行分類。1.1.1 小分子穩(wěn)定法基于硫醇中的巰基與金原子間結(jié)合形成金硫鍵的強(qiáng)烈作用，通過硫醇小分子（如谷肽 GSH 與半胱氨酸 L-Cysteine）作為穩(wěn)定劑對(duì)金種進(jìn)行穩(wěn)定。如圖 1.1 所示，Luo 等谷胱甘肽穩(wěn)定氯金酸，在 70℃下攪拌合成了發(fā)射光波長(zhǎng)在 565 nm 的具有聚集誘導(dǎo)熒應(yīng)（AIE）的金納米簇[18]。

圖 1.2 一鍋法合成牛血清白蛋白穩(wěn)定的金納米簇[19]Fig 1.2 One-pot synthetic route, based on the capability of a bovine serum albumin (BSA).3 DNA 穩(wěn)定法脫氧核糖核酸（DNA）是一種由四種不同種類的脫氧核糖核苷酸（鳥嘌呤、腺嘌呤嘧啶、胞嘧啶脫氧核糖核苷酸）組成的，攜帶遺傳信息的鏈狀大分子。DNA 穩(wěn)定的金以被設(shè)計(jì)成適配體，用于特異性分子識(shí)別。穩(wěn)定劑 DNA 分子的序列對(duì)金簇的熒光性有很大影響，可調(diào)通過對(duì) DNA 序列的設(shè)計(jì)，達(dá)到控制合成金簇性能的目的[20]。AuNCs 的應(yīng)用金納米簇具有合成簡(jiǎn)單，易功能化，熒光性能好，斯托克斯位移大，抗光漂白，生物等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于環(huán)境、生物檢測(cè)和蛋白質(zhì)分析等領(lǐng)域。.1 環(huán)境檢測(cè)重金屬、農(nóng)藥污染物，，有著劑量低危害大的特點(diǎn)，金簇構(gòu)建的高靈敏傳感器被應(yīng)用于
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X830

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2608023