水溶性量子点与纳米金相互作用的光谱研究

论文摘要

量子点（quantum dots,QDs）是一种三维受限、近似球状的无机半导体纳米晶体,其优越的光学性质受到生物医学领域研究者的青睐。纳米金是应用极其广泛的生物标记材料,其具有制备简单、化学性质稳定、易于标记、可实现重复标记且对生物细胞无毒性等优点。本文利用光谱学方法研究水溶性量子点与纳米金的相互作用。1.通过紫外-可见吸收光谱手段对CdSe量子点与纳米金的相互作用进行研究。合成了粒径约2 nm的水溶性CdSe量子点,以及制备16 nm、19 nm和25 nm的纳米金溶胶。分别考察了反应时间、缓冲溶液的浓度、pH值、纳米金的粒径以及CdSe量子点与纳米金的浓度摩尔比等条件对相互作用的影响。结果表明:量子点与纳米金相互作用消除了纳米粒子在近紫外区的光吸收,增加在近红外区的吸收光强。在pH 7.0的磷酸盐缓冲溶液（0.02 mol/L）中,CdSe量子点与纳米金相互作用的最佳摩尔比是3100:1。2.用紫外-可见吸收光谱法和荧光光谱法对三种粒径CdTe量子点与纳米金的相互作用进行研究。在水相中合成三种粒径分别为1.94 nm,2.81 nm,3.24 nm的CdTe量子点和制备16 nm的纳米金溶胶。考察了纳米金对三种不同粒径CdTe量子点的荧光猝灭作用,通过Stern-Volmer,Lineweaver-Burk和Scatchard方程对荧光猝灭曲线进行分析校正,并用F（?）ster非辐射能量转移理论对猝灭过程进行分析,求得CdTe量子点与纳米金的结合常数、结合位点以及结合距离。结果表明,纳米金对CdTe量子点的荧光猝灭是一种静态自发的过程,猝灭效率随着量子点粒径的增加而增大。此荧光猝灭过程符合荧光共振能量转移机制。3.建立了CdTe量子点-K3[Fe（CN）6]化学发光新体系。研究纳米金对该化学发光体系的抑制作用,基于此对金标抗体进行检测。并探讨了CdTe量子点-K3[Fe（CN）6]的化学发光机理。通过考察纳米金对CdTe量子化学发光体系的作用原因,进一步研究了CdTe量子与纳米金的相互作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略词表
• 第一章 绪论
• 1 纳米材料的性质及其研究进展
• 1.1 纳米材料的基本性质
• 1.1.1 体积效应
• 1.1.2 表面效应
• 1.1.3 量子尺寸效应
• 1.1.4 宏观量子隧道效应
• 1.2 纳米材料的光学性质
• 2 量子点的研究进展
• 2.1 量子点的概况
• 2.2 量子点的光学性质
• 2.3 量子点在生物分析中的应用
• 2.4 量子点的其他应用
• 2.5 量子点的生物安全性研究
• 3 纳米金的研究进展
• 3.1 纳米金的概况
• 3.2 纳米金的应用
• 4 量子点与纳米金的相互作用研究
• 4.1 量子点的表面修饰
• 4.2 量子点与纳米金的相互作用研究
• 5 本课题的设计思想及意义
• 第二章 CdSe量子点与纳米金相互作用的紫外-可见吸收光谱研究
• 1 前言
• 2 材料和方法
• 2.1 试剂
• 2.2 主要仪器
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 CdSe量子点的制备
• 2.3.2 纳米金的制备
• 2.3.3 CdSe量子点与纳米金相互作用
• 3 结果与分析
• 3.1 两种纳米粒子的TEM表征
• 3.2 纳米金粒径对相互作用的影响
• 3.3 时间对相互作用的影响
• 3.4 缓冲溶液酸度对相互作用的影响
• 3.5 PBS缓冲液浓度对相互作用的影响
• 3.6 CdSe量子点浓度对相互作用的影响
• 3.7 纳米金与CdSe量子点相互作用后的TEM图
• 3.8 相互作用机理的探讨
• 4 讨论
• 第三章 CdTe量子点与纳米金的相互作用研究
• 1 前言
• 2 材料和方法
• 2.1 试剂
• 2.2 主要仪器
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 CdTe量子点的制备
• 2.3.2 纳米金的合成
• 2.3.3 CdTe量子点与纳米金相互作用
• 3 结果与分析
• 3.1 两种纳米粒子的表征
• 3.2 两种纳米粒子相互作用前后的紫外-可见吸收光谱
• 3.3 相互作用时间对荧光强度的影响
• 3.4 纳米金对不同粒径量子点的荧光猝灭光谱
• 3.5 荧光猝灭作用的Stern-Volmer分析
• 3.6 量子点与纳米金的结合常数和结合位点数
• 3.7 量子点与纳米金的结合距离
• 3.8 纳米金对CdTe量子点荧光猝灭机理的探讨
• 4 讨论
• 3[Fe（CN）₆]化学发光体系的影响及其应用'>第四章 纳米金对CdTe量子点-K₃[Fe（CN）₆]化学发光体系的影响及其应用
• 1 前言
• 2 材料和方法
• 2.1 试剂
• 2.2 主要仪器
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 化学发光实验
• 2.3.2 金标兔抗猪抗体的制备
• 3 结果与讨论
• 3.1 纳米金标记兔抗猪IgG前后的紫外-可见吸收光谱
• 3.2 氧化剂及其浓度对CdTe量子点化学发光的影响
• 3.3 NaOH浓度的影响
• 3.4 CdTe量子点浓度的影响
• 3[Fe（CN）₆]化学发光体系的影响'>3.5 纳米金浓度对CdTe量子点-K₃[Fe（CN）₆]化学发光体系的影响
• 3[Fe（CN）₆]的影响'>3.6 纳米金中共存物对CdTe量子点-K₃[Fe（CN）₆]的影响
• 3[Fe（CN）₆]化学发光体系对纳米金-IgG的检测'>3.7 CdTe量子点-K₃[Fe（CN）₆]化学发光体系对纳米金-IgG的检测
• 3.8 CdTe量子点化学发光反应机理的探讨
• 4 讨论
• 全文总结
• 参考文献
• 致谢
• 附录