碲化镉量子点作为探针研究核黄素与鲑鱼精DNA的相互作用

论文摘要

量子点（quantum dots,QDs）亦称为半导体纳米晶体,是一种由Ⅲ-Ⅴ族或Ⅱ-Ⅵ族元素组成且直径为110 nm的纳米颗粒。QDs具有很多独特的光学和物理化学性能,如荧光明亮稳定、量子产率高、不易被光漂白、抗化学降解、激发光谱宽、发射光谱窄且对称可调、较大的斯托克斯位移等。近年来,QDs作为荧光标记物,在生物学领域和生物医药应用领域备受关注。本文在水相中合成了巯基丙酸包覆的CdTe QDs,以CdTe QDs作为荧光探针,研究核黄素（RF）与鲑鱼精DNA作用。在pH 7.25 B-R缓冲溶液中,RF在572 nm处的荧光发射峰强度随DNA的加入明显降低,这表明RF通过氢键作用嵌插入DNA双螺旋中;紫外-可见吸收光谱中,出现明显减色效应,表明RF嵌入到DNA碱基对中;圆二色光谱各峰呈规律性变化,说明加入的RF几乎全部与DNA的碱基结合,使DNA的双螺旋结构改变。荧光光谱法、紫外-可见吸收光谱法和圆二色光谱法得到的结论一致表明RF与DNA之间存在嵌插作用。盐效应实验表明大量的Na+可在DNA的磷酸基阴离子周围形成一层阳离子氛,阻碍RF对DNA的嵌入作用,从而削弱了由于RF嵌入DNA所引起的荧光猝灭,这是RF以嵌入的方式与DNA结合的证据之一;在DNA热变性实验中,RF与DNA结合后的热变性温度（Tm）比CdTe QDs与DNA结合后的Tm升高很多,这也表明RF与DNA之间存在着嵌插作用。采用Scatchard方程得到不同浓度比的RF与DNA的结合位点数、结合常数和作用方式等信息,实验结果表明,RF与DNA作用方式为静电吸附和嵌插两种混合作用方式。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 概述
• 1.2 量子点的概念及特点
• 1.2.1 量子点的概念
• 1.2.2 量子点的物理特性
• 1.2.3 量子点的光学性质
• 1.2.4 量子点的毒性
• 1.2.5 量子点的商品化
• 1.3 量子点的合成方法和表面修饰
• 1.3.1 量子点的有机相合成
• 1.3.2 量子点的水相合成
• 1.3.3 量子点的表面修饰和生物联接
• 1.4 量子点的应用
• 1.4.1 荧光共振能量转移
• 1.4.2 电荷转移猝灭
• 1.4.3 化学和生物发光能量转移
• 1.4.4 电化学发光
• 1.4.5 固相检测
• 1.5 核黄素及其与DNA 相互作用的研究进展
• 1.6 本论文立题意义及主要内容
• 第2章 CdTe QDs 的合成及表征
• 2.1 仪器与试剂
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 CdTe QDs 的合成
• 2.2.2 CdTe QDs 的性质分析
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 CdTe QDs 的紫外-可见吸收光谱和荧光光谱分析
• 2.3.2 稳定性分析
• 2.3.3 CdTe QDs 粒径表征
• 2.4 小结
• 第3章 CdTe QDs、DNA 与核黄素相互作用的研究
• 3.1 试剂与仪器
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 CdTe QDs 的制备
• 3.2.2 荧光光谱
• 3.2.3 紫外-可见吸收光谱
• 3.2.4 圆二色光谱
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 CdTe QDs 尺寸的筛选
• 3.3.2 反应时间对体系荧光强度的影响
• 3.3.3 RF、DNA、QDs 相互作用的荧光光谱研究
• 3.3.4 RF 与DNA 相互作用的紫外-可见吸收光谱研究
• 3.3.5 热变性实验
• 3.3.6 盐效应实验
• 3.3.7 Scatchard 法研究RF 与DNA 的作用方式
• 3.3.8 圆二色光谱
• 3.4 小结
• 第4章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文及参加科研情况