论文摘要
近十几年来,随着纳米科技的迅猛发展,作为纳米科技基础的纳米材料,其本身的发展更是快速。量子点作为一种新型的无机纳米荧光材料,由于其独特的荧光性质而被广泛应用于生物分析研究领域。与传统的有机荧光染料相比,量子点具有激发光谱宽、发射光谱窄、发射波长可调、一元激发多元发射、荧光强度高、荧光寿命长、较大的斯托克斯位移、稳定性强及耐光漂白等优点。高质量油溶性量子点的水溶化方法是这种荧光探针能够真正取代传统有机荧光试剂而广泛应用于生物标记领域的前提和关键。本文研究内容包括：①以两种油溶性核壳型CdSe/ZnS和两亲性化合物OPA-COOH为原料,基于两亲性物质和量子点表面非极性有机配体间的疏水相互作用,通过非常简单的操作,成功地实现了油溶性量子点的水溶化修饰。②水溶化产物具有较高的荧光量子产率,荧光强度受pH影响不大,并且具有很好的盐稳定性。③使用EDC做偶联剂成功构建了两种具有很高应用价值的量子点蛋白生物探针,其中QDs-Tf可以用于肿瘤细胞的标记,QDs-CaM可以用于FRET对的构建以及细胞外CaM信号转导机制的探究。④使用考马斯亮蓝G-250法测定了QDs与蛋白的结合比例。金属离子与生物大分子相互作用的研究是化学与生命科学研究的前沿领域。转铁蛋白（Tf）是一种非血红素结合铁的糖蛋白,其主要功能是结合和转运游离铁,但正常的生理状态下人血清Tf中仅有30%被铁饱和,因而可与血液中的其它金属离子结合。随着稀土应用的日益扩大,稀土越来越多的进入环境、进入食物链,通过食物链摄入的稀土首先接触血液成分,具有运输、免疫功能的Tf可能成为稀土离子的配体。研究稀土离子与Tf的相互作用对于研究稀土离子的生物学效应具有重要的意义。已有的稀土离子与Tf相互作用的研究主要是应用紫外差谱法,此法可以检测金属离子与Tf结合后吸光度的变化,但是对于稀土离子与Tf非特异性结合位点的结合就不能指示了。本文利用铜离子选择电极为探针,直接测定体系中游离金属离子的浓度,结果更加真实。实验发现：①转铁蛋白除已知的两个结合位点外,还存在非特异性结合位点,应用MATLAB程序求解出了逐级稳定常数。②实验还证明伴阴离子有促进转铁蛋白与离子结合的作用。不含伴阴离子时Tf与Cu2+的结合常数为：1gK1=8.78, lgK2=7.86, lgK3=7.34, lgK4=6.98, lgK5=6.67, lgK6=6.32。而含有伴阴离子时Tf与Cu2+的结合常数为：1gK1=9.42, lgK2=8.75, lgK3=8.26, lgk4＝7.89, lgK5=7.54, lgK6=7.20, lgK7=6.84, lgK8=6.46, lgK9=6.11, lgK10=5.70。在伴阴离子的作用下Tf与Cu2+的结合位点增多。③通过稀土离子和Cu2+的竞争结合实验,证明了稀土离子均能和Tf金属结合位点作用,其结合能力相差不大。稀土离子与Tf结合常数的测定在一定程度上可以为研究稀土离子的生物学效应提供依据。