杨洁:功能化荧光碳点的构建及其生物应用研究论文

杨洁:功能化荧光碳点的构建及其生物应用研究论文

本文主要研究内容

作者杨洁(2019)在《功能化荧光碳点的构建及其生物应用研究》一文中研究指出:碳点是一种性能优良的荧光碳纳米材料,具有独特的光学性能和优异的理化性质。碳点具有良好的生物相容性、抗光漂白性、稳定性、水溶性及易于表面功能化等优点,在生物、化学、物理、医学、环境等各个领域都展现出良好的应用价值和广阔的应用前景。近年来,碳点的研究受到了广泛关注,研究者围绕其制备方法的改良、发光机理的探讨、发光性能的调控及实际应用的拓展等方面开展了诸多工作。为了促进该领域的研究进展,本论文着眼于功能化荧光碳点的构建及其生物应用拓展,主要开展了以下三个方面的工作:1基于碳点/二氧化锰片层纳米复合体系快速灵敏检测尿酸本工作以柠檬酸和乙二胺为碳源及氮源制备荧光碳点,利用原位合成法制备了碳点-二氧化锰纳米复合材料,基于此复合材料发展了简单快速的尿酸(UA)检测方法。碳点和二氧化锰片层之间发生荧光共振能量转移(FRET),从而使碳点的荧光猝灭;而UA能够将二氧化锰片层消解为Mn2+,进而释放碳点,使体系的荧光信号得以恢复。基于此,我们建立了一种“turn-on”型的特异性检测UA的荧光传感方法。在优化的实验条件下,该方法对UA的检测线性范围是0.1-200μM,检出限低至45 nM。该方法无需用到尿酸氧化酶,简单快速,易于操作,并且成功地应用于人尿样中的UA含量分析,展现了其在临床诊断及相关化学生物学研究中的应用潜力。2双发射荧光碳点的制备及其在细胞内pH传感中的应用研究本工作以富含电负性原子N和O的叶酸及邻苯二胺作为碳源和氮源,利用水热法合成了蓝光(472 nm)和橙光(560 nm)双发射的pH响应型荧光碳点。通过在不同位置组装多个电负性原子来设计合成具有多个H+结合位点的pH响应碳点,以拓宽其pH响应范围。该碳点表现出良好的水溶性、光稳定性及低毒性。由于其表面氨基和羧基的质子化及去质子化作用,碳点表现出明显的pH敏感特性。在缓冲溶液中,蓝光区域能够实现3.5-10.0宽范围内的pH传感,橙光区域可实现4.5-6.5窄范围内的较高灵敏pH传感,碳点的两个pKa值分别为7.35和5.37。此外,碳点作为荧光探针在HeLa细胞内进行了pH传感,证实了其检测细胞内pH的可行性。3以利福平为前体的长波发射荧光碳点制备及其性能研究本工作首次使用抗菌药利福平作为碳源,采用微波法制备了长波发射的荧光碳点,并对其成像和抑菌性能进行了初步探究。该碳点的荧光发射峰位置在556 nm处,在水中的量子产率高达34%,并表现出良好的水溶性、稳定性和低细胞毒性。碳点的表面状态和大的共轭结构对其强橙色发光起协同作用。该碳点成功地进入HeLa细胞的细胞质中,并且碳点的长波激发和发射可以减少组织背景荧光和组织损伤,因此,有望将其进一步应用于细胞和组织成像研究中。此外,我们设计以抗菌药为原料合成碳点,所制备碳点保留有利福平的一些残基,从而赋予了其抑菌性能,该性能通过大肠杆菌的抑菌实验得到了初步证实。

Abstract

tan dian shi yi chong xing neng you liang de ying guang tan na mi cai liao ,ju you du te de guang xue xing neng he you yi de li hua xing zhi 。tan dian ju you liang hao de sheng wu xiang rong xing 、kang guang piao bai xing 、wen ding xing 、shui rong xing ji yi yu biao mian gong neng hua deng you dian ,zai sheng wu 、hua xue 、wu li 、yi xue 、huan jing deng ge ge ling yu dou zhan xian chu liang hao de ying yong jia zhi he an kuo de ying yong qian jing 。jin nian lai ,tan dian de yan jiu shou dao le an fan guan zhu ,yan jiu zhe wei rao ji zhi bei fang fa de gai liang 、fa guang ji li de tan tao 、fa guang xing neng de diao kong ji shi ji ying yong de ta zhan deng fang mian kai zhan le zhu duo gong zuo 。wei le cu jin gai ling yu de yan jiu jin zhan ,ben lun wen zhao yan yu gong neng hua ying guang tan dian de gou jian ji ji sheng wu ying yong ta zhan ,zhu yao kai zhan le yi xia san ge fang mian de gong zuo :1ji yu tan dian /er yang hua meng pian ceng na mi fu ge ti ji kuai su ling min jian ce niao suan ben gong zuo yi ning meng suan he yi er an wei tan yuan ji dan yuan zhi bei ying guang tan dian ,li yong yuan wei ge cheng fa zhi bei le tan dian -er yang hua meng na mi fu ge cai liao ,ji yu ci fu ge cai liao fa zhan le jian chan kuai su de niao suan (UA)jian ce fang fa 。tan dian he er yang hua meng pian ceng zhi jian fa sheng ying guang gong zhen neng liang zhuai yi (FRET),cong er shi tan dian de ying guang cu mie ;er UAneng gou jiang er yang hua meng pian ceng xiao jie wei Mn2+,jin er shi fang tan dian ,shi ti ji de ying guang xin hao de yi hui fu 。ji yu ci ,wo men jian li le yi chong “turn-on”xing de te yi xing jian ce UAde ying guang chuan gan fang fa 。zai you hua de shi yan tiao jian xia ,gai fang fa dui UAde jian ce xian xing fan wei shi 0.1-200μM,jian chu xian di zhi 45 nM。gai fang fa mo xu yong dao niao suan yang hua mei ,jian chan kuai su ,yi yu cao zuo ,bing ju cheng gong de ying yong yu ren niao yang zhong de UAhan liang fen xi ,zhan xian le ji zai lin chuang zhen duan ji xiang guan hua xue sheng wu xue yan jiu zhong de ying yong qian li 。2shuang fa she ying guang tan dian de zhi bei ji ji zai xi bao nei pHchuan gan zhong de ying yong yan jiu ben gong zuo yi fu han dian fu xing yuan zi Nhe Ode xie suan ji lin ben er an zuo wei tan yuan he dan yuan ,li yong shui re fa ge cheng le lan guang (472 nm)he cheng guang (560 nm)shuang fa she de pHxiang ying xing ying guang tan dian 。tong guo zai bu tong wei zhi zu zhuang duo ge dian fu xing yuan zi lai she ji ge cheng ju you duo ge H+jie ge wei dian de pHxiang ying tan dian ,yi ta kuan ji pHxiang ying fan wei 。gai tan dian biao xian chu liang hao de shui rong xing 、guang wen ding xing ji di du xing 。you yu ji biao mian an ji he suo ji de zhi zi hua ji qu zhi zi hua zuo yong ,tan dian biao xian chu ming xian de pHmin gan te xing 。zai huan chong rong ye zhong ,lan guang ou yu neng gou shi xian 3.5-10.0kuan fan wei nei de pHchuan gan ,cheng guang ou yu ke shi xian 4.5-6.5zhai fan wei nei de jiao gao ling min pHchuan gan ,tan dian de liang ge pKazhi fen bie wei 7.35he 5.37。ci wai ,tan dian zuo wei ying guang tan zhen zai HeLaxi bao nei jin hang le pHchuan gan ,zheng shi le ji jian ce xi bao nei pHde ke hang xing 。3yi li fu ping wei qian ti de chang bo fa she ying guang tan dian zhi bei ji ji xing neng yan jiu ben gong zuo shou ci shi yong kang jun yao li fu ping zuo wei tan yuan ,cai yong wei bo fa zhi bei le chang bo fa she de ying guang tan dian ,bing dui ji cheng xiang he yi jun xing neng jin hang le chu bu tan jiu 。gai tan dian de ying guang fa she feng wei zhi zai 556 nmchu ,zai shui zhong de liang zi chan lv gao da 34%,bing biao xian chu liang hao de shui rong xing 、wen ding xing he di xi bao du xing 。tan dian de biao mian zhuang tai he da de gong e jie gou dui ji jiang cheng se fa guang qi xie tong zuo yong 。gai tan dian cheng gong de jin ru HeLaxi bao de xi bao zhi zhong ,bing ju tan dian de chang bo ji fa he fa she ke yi jian shao zu zhi bei jing ying guang he zu zhi sun shang ,yin ci ,you wang jiang ji jin yi bu ying yong yu xi bao he zu zhi cheng xiang yan jiu zhong 。ci wai ,wo men she ji yi kang jun yao wei yuan liao ge cheng tan dian ,suo zhi bei tan dian bao liu you li fu ping de yi xie can ji ,cong er fu yu le ji yi jun xing neng ,gai xing neng tong guo da chang gan jun de yi jun shi yan de dao le chu bu zheng shi 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自郑州大学的杨洁,发表于刊物郑州大学2019-07-09论文,是一篇关于荧光碳点论文,双发射论文,长波发射论文,尿酸论文,传感论文,细胞成像论文,郑州大学2019-07-09论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自郑州大学2019-07-09论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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