發(fā)布時(shí)間：2020-06-06 02:47

【摘要】：金屬納米粒子(MNPs)作為一種新型的熒光納米傳感器,有其獨(dú)特的性質(zhì):良好的光穩(wěn)定性、大的斯托克斯位移、低毒性等。除此之外,金屬納米簇合成過(guò)程簡(jiǎn)單,易于操作,并且可以通過(guò)控制合成條件來(lái)制備粒徑大小及發(fā)光性能不同的納米粒子,因此可以應(yīng)用在多種領(lǐng)域。本文選用絲素蛋白生物大分子為模板,合成出銅納米簇(CuNCs)、鎳納米簇(NiNCs)及銀納米粒子(AgNPs),并基于熒光誘導(dǎo)(AIE)、納米刻蝕、熒光猝滅機(jī)制,分別建立了pH、離子、分子傳感體系。第一章:介紹了金屬納米粒子(MNPs)的制備、性質(zhì)及其應(yīng)用等方面的發(fā)展?fàn)顩r,并簡(jiǎn)要敘述了本論文的工作內(nèi)容。第二章:利用“一鍋法”合成了具有聚集誘導(dǎo)特性的銅納米簇(CuNCs),基于此機(jī)理,在pH=7.0的條件下,CuNCs可以用來(lái)檢測(cè)S~(2-)。通過(guò)熒光光譜,紫外-可見(jiàn)吸收光譜,X射線光電子能譜(XPS)和傅里葉變換紅外光譜(FTIR)進(jìn)一步研究了CuNCs與S~(2-)之間的作用機(jī)理。通過(guò)透射電子顯微鏡(TEM)可以觀察到較小粒徑的CuNCs(2.8 nm)有序組裝成尺寸為(47±2)×(15±2)nm的均勻棒狀納米粒子,并伴隨著熒光強(qiáng)度的增強(qiáng),量子產(chǎn)率從1.6%增加到4.9%。更重要的是,組裝的納米粒子在尺寸和形態(tài)上也是單分散的,這為分析應(yīng)用提供了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)�；诖�,SF@CuNCs可以發(fā)展成為實(shí)用的納米傳感器用于S~(2-)的檢測(cè),且具有高靈敏度和選擇性。S~(2-)檢測(cè)的線性響應(yīng)范圍為5.0μM-110.0μM,檢測(cè)限為0.286μM。第三章:在堿性條件下,以絲素蛋白為模板和還原劑,合成了雙功能型銀納米粒子(AgNPs),可同時(shí)作為S~(2-)離子和pH傳感器。S~(2-)離子可以將較大粒徑的AgNPs刻蝕成小尺寸AgNCs,同時(shí)伴隨著熒光增強(qiáng)現(xiàn)象。并且研究的16種陰離子,均表現(xiàn)出對(duì)S~(2-)高的選擇性。除此之外,基于質(zhì)子化和去質(zhì)子化機(jī)制,SF@AgNPs的熒光隨著pH值的增加而增強(qiáng)并伴隨著粒徑的改變,因此它也可以發(fā)展成pH傳感。這項(xiàng)工作為單個(gè)探針用于多個(gè)目標(biāo)檢測(cè)的體系提供了新的方向。第四章:以天然絲素蛋白為模板和還原劑一步合成了高熒光強(qiáng)度的SF@NiNCs。合成的SF@NiNCs熒光量子產(chǎn)率(QY)高達(dá)15.26%,發(fā)較強(qiáng)的藍(lán)綠色熒光�；诓煌饔脵C(jī)理可用于水溶液中H_2O_2和四環(huán)素(TCs)的檢測(cè)。TCs的加入使探針熒光發(fā)射峰發(fā)生比率型變化,小于500 nm處SF@NiNCs的熒光強(qiáng)度不斷減弱,而大于500 nm處的熒光強(qiáng)度隨TCs濃度的增加而增大,在500 nm處出現(xiàn)等發(fā)射點(diǎn);而H_2O_2的加入僅使體系在475 nm處熒光猝滅。此外,合成的SF@NiNCs有較低的毒性、有良好的生物相容性可以進(jìn)入細(xì)胞中,為納米探針進(jìn)一步應(yīng)用于生物成像領(lǐng)域提供了可能。第五章:總結(jié)了本工作中金屬納米粒子(簇)作為熒光納米傳感,在檢測(cè)離子及分子等方面的應(yīng)用,并對(duì)以后的工作進(jìn)行了展望。
【圖文】：

第一章 緒 論第一章 緒 論光納米材料的概述米材料是指微粒的三維尺度有一維以上在納米尺寸(0.1-100 n根據(jù)緯度，可將其分為四類：零維、一維、二維和三維納米材料由于具有非常小的粒徑，與傳統(tǒng)的材料相比有很多獨(dú)特的效應(yīng)、表面效應(yīng)[2]、量子尺寸效應(yīng)[3-4]等，并在生物醫(yī)學(xué)、軍事、農(nóng)業(yè)、電化學(xué)等方面有廣泛的應(yīng)用。其中，熒光納米材料由，引起了很多研究者的關(guān)注。

圖 1.2 BSA 保護(hù)的 CuNCs 的合成示意圖[15]Fig.1.2 Schematic illustration of the BSA-capped CuNCs[15].幾年來(lái)，其他蛋白質(zhì)也被廣泛用作制備 MNCs 的保護(hù)劑。Zhao中分離出雞蛋白(CEW)，經(jīng)稀釋離心后與氯金酸溶液混合，利用了發(fā)紅光的 AuNCs。這一合成方法量子產(chǎn)率高達(dá) 6.6%，配體廉程簡(jiǎn)單且環(huán)保。酶也屬于蛋白質(zhì)，在某些特定環(huán)境中表現(xiàn)出催化 MNCs 合成的配體與金屬相結(jié)合，可以制備出多功能性的 MNC道了乳鐵蛋白酶(lactoferrin)保護(hù)的 AuNCs，還研究了乳鐵蛋白(受體)之間發(fā)生的熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)。Yu 等[13]將木)和 HAuCl4在堿性水溶液中混合 6h 后形成紅色熒光的 AuNCs波長(zhǎng)下，最大發(fā)射峰值在 660 nm 處。溶液和冷凍干燥得到的納5nm)下都能發(fā)出強(qiáng)烈的紅光。合成的 papain@AuNCs 基于熒光 Cu2+。
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：O657.3;TB383.1;TP212

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本文編號(hào)：2699032