本文選題：熒光碳點(diǎn) + 檢測(cè)　； 參考：《西南大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：近年來(lái),碳點(diǎn)(Carbon Dots,CDs)以其優(yōu)越的光電性質(zhì)、良好的生物相容性而成為碳材料家族中的明星材料,并在分析傳感、細(xì)胞成像和能源催化等領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。然而,目前報(bào)道的大部分碳點(diǎn)存在量子產(chǎn)率偏低、發(fā)射波長(zhǎng)較短、難以進(jìn)行修飾等缺點(diǎn),使其在許多方向如藥物分析、生物成像、載藥診療中的進(jìn)一步應(yīng)用面臨挑戰(zhàn)�；诖�,本文從碳源的篩選和碳點(diǎn)的制備出發(fā),通過(guò)成功合成光學(xué)性質(zhì)優(yōu)良的雜原子摻雜的碳點(diǎn),充分探討其發(fā)光機(jī)理、生物相容性,并最終將其用于藥物檢測(cè)與細(xì)胞成像。由此,開(kāi)展了以下三個(gè)方面的研究工作:1.微波法合成硫、氮摻雜的熒光碳點(diǎn)用于藥物四環(huán)素的檢測(cè)。本文,以檸檬酸(CA)為碳源,谷胱甘肽(GSH)為氮源(N)和硫源(S),一步微波法合成了熒光量子產(chǎn)率高達(dá)46.9%的碳點(diǎn)。通過(guò)表征碳點(diǎn)的形貌和結(jié)構(gòu),探討了碳點(diǎn)的形成過(guò)程與發(fā)光機(jī)理,并充分考察了碳點(diǎn)的理化性質(zhì)。結(jié)果表明,該碳點(diǎn)的激發(fā)波長(zhǎng)不依賴發(fā)射波長(zhǎng),且具有生物相容性好、抗鹽和抗光漂白等優(yōu)點(diǎn),可作為性質(zhì)優(yōu)良的熒光探針用于分析檢測(cè)。更重要的是,碳點(diǎn)的激發(fā)波長(zhǎng)與藥物分子四環(huán)素的吸收波長(zhǎng)幾乎完全重疊,同時(shí)四環(huán)素具有較大的摩爾吸光系數(shù),因此可基于內(nèi)濾效應(yīng)(IFE)實(shí)現(xiàn)對(duì)四環(huán)素高選擇性高靈敏度的檢測(cè)。碳點(diǎn)的熒光強(qiáng)度變化值(F_0/F)與四環(huán)素的濃度呈良好線性關(guān)系,線性范圍為2μM-150μM,檢測(cè)限為0.52μM。最后,將該碳點(diǎn)負(fù)載于靜電紡絲中,對(duì)固相中的四環(huán)素進(jìn)行了識(shí)別,具有良好的選擇性。相比于其他基于光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移(PET)或者熒光共振能轉(zhuǎn)移(FRET)建立起的分析方法,IFE更為簡(jiǎn)單、方便與經(jīng)濟(jì)。2.氮、磷摻雜聚合物碳點(diǎn)的合成及其在亞硝酸根檢測(cè)與細(xì)胞成像中的應(yīng)用。本文以聚乙烯亞胺(PEI)和維生素C(AA)為碳源,通過(guò)酸氧化法在低溫下合成了聚合物碳點(diǎn)(PCDs)。通過(guò)對(duì)PCDs的表面官能團(tuán)、結(jié)構(gòu)等性質(zhì)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)PCDs的碳核由AA形成,表面還殘留大量的PEI分子,因而帶有正電荷,能與亞硝酸根(NO_2)發(fā)生氧化還原反應(yīng)使得PCDs的熒光猝滅。基于此,本工作根據(jù)PCDs熒光降低實(shí)現(xiàn)了對(duì)NO_2的定量檢測(cè),并且方法具有高度選擇性,其他十幾種常見(jiàn)的陰陽(yáng)離子均不干擾檢測(cè)結(jié)果。隨后,將PCDs用于細(xì)胞成像發(fā)現(xiàn)其通過(guò)溶酶體在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行運(yùn)輸,最終富集于細(xì)胞核周區(qū)域即微管組織中心(MTOC),并且還可在細(xì)胞復(fù)雜的環(huán)境中對(duì)NO_2入侵細(xì)胞進(jìn)行成像。PCDs拓展了碳點(diǎn)在陰離子檢測(cè)中的應(yīng)用,并為今后聚合物點(diǎn)應(yīng)用于細(xì)胞成像與載藥奠定了基礎(chǔ)。3.水熱法合成黃色發(fā)射的碳點(diǎn)用于銅離子和谷胱甘肽的同時(shí)檢測(cè)。本文,以鄰苯二胺(OPD)為碳源,水熱法合成黃色發(fā)射的碳點(diǎn)(OPD-CDs),通過(guò)紅外、XPS等表征方法確定OPD-CDs表面帶有大量的氨基(-NH2),并通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)證實(shí)銅離子(Cu~(2+))的確能與OPD-CDs的氨基配位,形成Cu-N鍵,使得碳點(diǎn)聚集,同時(shí)OPD-CDs的熒光顯著增強(qiáng)�；诰奂T導(dǎo)熒光增強(qiáng)現(xiàn)象(AIEE)對(duì)Cu~(2+)進(jìn)行了高選擇性、高靈敏度地檢測(cè)。而藥物分子GSH與Cu~(2+)具有更強(qiáng)的結(jié)合能力,可將Cu~(2+)從OPD-CDs表面競(jìng)爭(zhēng)下來(lái),導(dǎo)致OPD-CDs的熒光強(qiáng)度恢復(fù)。由此,構(gòu)建了一個(gè)由AIEE介導(dǎo)的“開(kāi)-關(guān)”(“on-off”)策略實(shí)現(xiàn)對(duì)Cu~(2+)和GSH的同時(shí)檢測(cè)。綜上,本論文通過(guò)篩選合適的原料,制備出高量子產(chǎn)率、長(zhǎng)波長(zhǎng)發(fā)射、生物相容性好的碳點(diǎn);充分探討了碳點(diǎn)的光學(xué)性質(zhì),并建立了對(duì)四環(huán)素、谷胱甘肽等藥物分子的分析檢測(cè)方法,同時(shí),也將碳點(diǎn)應(yīng)用于細(xì)胞成像,分析了碳點(diǎn)在細(xì)胞中的運(yùn)動(dòng)與分布情況�？傊�,本工作對(duì)于今后高量子產(chǎn)率碳點(diǎn)的制備,并拓展其在藥物分析與細(xì)胞成像中的應(yīng)用具有一定的參考價(jià)值。
[Abstract]:In recent years , carbon dots ( CDs ) have been used for the detection of tetracyclines in many directions , such as drug analysis , biological imaging and energy catalysis . In this paper , the fluorescence quenching of Cu ~ ( 2 + ) and glutathione ( OPD - CDs ) was determined by means of IR and XPS .

【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O657.3;R917

【參考文獻(xiàn)】

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1 趙峰;孟幻;晏亮;汪冰;趙宇亮;;納米生物效應(yīng)與納米毒理學(xué)中的劑量與表面化學(xué)效應(yīng)關(guān)系（英文）[J];Science Bulletin;2015年01期

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本文編號(hào)：1832892