L-半胱氨酸修饰的CdTe量子点作为荧光探针的应用研究

论文摘要

量子点以其优越的光学性能,迅速成为人们关注的热点。与传统的有机荧光染料相比,量子点的激发光谱宽而连续、发射光谱窄且对称、发射波长可以通过控制粒径大小和组成来调谐。量子点的荧光强度及稳定性是普通荧光染料的1-2个数量级,并且生物兼容性好,有望成为荧光探针的首选。本论文采用L-半胱氨酸修饰的CdTe量子点作为荧光探针,研究了水溶性量子点与蛋白质的链接,与重金属离子的选择性响应,以及生物应用和化学分析等。具体内容如下：以半胱氨酸修饰的CdTe量子点作为生物探针,建立了一种定量测定人血清白蛋白的新方法。量子点表面的羧基经活化后与蛋白质上的氨基进行共价偶联,可以使量子点的荧光强度得到有效地增强。通过对反应条件的优化,得出在最佳实验条件下,人血清白蛋白在4.0×10-4-8.5 mg/L的浓度范围内与荧光强度呈现良好的线性关系,线性相关系数为0.9994,方法的检出限可达0.13μg/L（3σ）,相对标准偏差为0.5%（4.0mg/L,n=11）。将该方法用于人血清中总蛋白含量的测定,结果与考马斯亮蓝G-250测定蛋白质含量的经典方法得到的结果一致。F检验和t检验的结果表明两种分析方法无显著性差异。根据半胱氨酸修饰的CdTe量子点对汞离子的选择性响应,建立了一种量子点作为离子探针定量检测痕量Hg2+的新方法。在最佳实验条件下,量子点荧光强度的变化与Hg2+浓度呈良好的线性关系,线性范围是0.24-15.0μg/L,方法的检出限为0.07μg/L（3σ）,对浓度为7.38μg/L的汞标准溶液平行测定11次,得到的相对标准偏差为0.84%。此外,对反应机理进行了探讨,认为汞的加入使CdTe的表面包覆了一层带隙更小的Hg（OH）2,导致体系的荧光淬灭。该方法已成功应用于自来水中汞离子的测定。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 纳米技术概述
• 1.1.1 纳米材料
• 1.1.2 纳米材料的基本性质
• 1.2 量子点概述
• 1.2.1 量子点的发光原理及其光学特性
• 1.2.2 量子点的制备方法
• 1.2.3 量子点的应用
• 1.3 蛋白质含量的测定方法
• 1.3.1 吸光光度法
• 1.3.2 荧光光度法
• 1.4 汞的测定方法
• 1.4.1 分光光度法
• 1.4.2 冷原子吸收光谱法
• 1.4.3 原子荧光光谱法
• 1.4.4 其它检测方法
• 1.5 本项研究选题的意义和思路
• 第2章 L-半胱氨酸修饰的CdTe量子点测定人血清白蛋白
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 仪器与试剂
• 2.2.2 实验方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 CdTe量子点及人血清白蛋白溶液的光谱分析
• 2.3.2 人血清白蛋白对量子点荧光性质的影响
• 2.3.3 反应条件的选择
• 2.3.4 离子强度对QDs-HSA偶联产物荧光强度的影响
• 2.3.5 共存物质的影响
• 2.3.6 免疫球蛋白与血清白蛋白的响应差异
• 2.3.7 标准曲线的绘制
• 2.3.8 人血清中总蛋白含量的测定
• 2.4 小结
• 第3章 L-半胱氨酸修饰的CdTe量子点测定痕量汞（Ⅱ）
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 仪器与试剂
• 3.2.2 实验方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 量子点的光谱性质
• 2+对CdTe量子点的荧光淬灭作用'>3.3.2 Hg²⁺对CdTe量子点的荧光淬灭作用
• 3.3.3 反应条件的选择
• 3.3.4 共存离子的影响
• 3.3.5 反应机理探讨
• 3.3.6 线性范围和检出限
• 3.3.7 样品分析
• 3.4 小结
• 第4章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文与获奖情况