羧/氨基化CdSe/ZnS量子点在荧光试剂盒及血红素摄取研究中的应用

论文摘要

量子点是一种新型的无机荧光材料,尺寸在纳米级,具有一系列独特的性能：斯托克斯位移大、荧光稳定性好、一元激发多元发射,耐光漂白等：可弥补传统荧光染料的不足,目前在物理学、电子学、化学、生物学、医学等多种领域都有应用。铁是人体必需的微量元素,体内铁缺乏会引起贫血,铁过载会间接导致2型糖尿病,体内无机铁运转机制已有初步了解,但是血红素铁的运转机制尚不明确；目前Exendin-4是治疗2型糖尿病最有效的治疗药物,而市售的用于检测Exendin-4的荧光试剂盒单价在4000-5000元之间,应用成本高。因此提出用量子点对上述两个问题进行解决：本论文拟采用羧/氨基化CdSe/ZnS量子点用于开发Exendin-4荧光试剂盒和细胞摄取血红素铁的研究。主要工作如下：1、分别用氨基PEG和羧基PEG作为修饰试剂,对油溶性量子点CdSe/ZnS进行水溶化修饰,所制备的羧/氨基化CdSe/ZnS量子点仍保持原有的独特的荧光性能。其中QDs-NH2的荧光量子产率高达60%,通过考察溶液pH值及离子强度对量子点荧光强度的影响,发现荧光稳定性较好,适合用于生理环境的研究。2、羧基化量子点QDs-COOH与多肽Exendin-4偶联形成QDs-E4复合物,用于量子点载药研究。采用竞争性酶联免疫ELISA方法,探究ELISA试验中二抗最佳工作浓度、TMB底物显色液的最佳工作浓度、底物最佳作用时间、最佳终止时间、洗脱液的最佳pH值、最佳洗脱时间等一系列反应条件,并绘制了用于药物检测的标准工作曲线。3、用氨基化量子点QDs-NH2构建QDs-Hemin复合物,采用正交投影法解析紫外图谱得出：一个量子点偶联了18个Hemin分子,借助倒置荧光显微镜和激光共聚焦显微镜,观察细胞HepG2摄取血红素的情况。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 量子点的理论基础
• 1.3 量子点的荧光性质
• 1.4 量子点的表面化学修饰
• 1.4.1 巯基化合物取代
• 1.4.2 硅烷化修饰
• 1.4.3 枝形高分子修饰
• 1.4.4 两亲性化合物修饰
• 1.5 生物医学中应用
• 1.5.1 活体及细胞成像
• 1.5.2 免疫分析
• 1.5.3 生物活体标记
• 1.5.4 载药研究
• 1.5.5 核酸分析与检测
• 1.5.6 其他领域的应用
• 1.6 本论文的立题思想
• 第二章 羧/氨基化CdSe/ZnS量子点的制备及表征
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 试剂和仪器
• 2.2.2 两亲性试剂修饰水溶性量子点的制备
• 2.2.3 水溶性量子点的表征
• 2.3 结论分析与讨论
• 2.3.1 表面活性剂修饰的羧基量子点的紫外及荧光光谱
• 2.3.2 水溶性量子点QDs-COOH的荧光量子产率
• 2.3.2.1 QDs-COOH在不同酸度下的荧光光谱与荧光强度
• 2.3.2.2 罗丹明B与水溶性量子点QDs-COOH的紫外吸收光谱
• 2.3.2.3 罗丹明B与水溶性量子点QDs-COOH的荧光光谱
• 2.3.3 量子点QDs-COOH的荧光稳定性
• 2的荧光光谱'>2.3.4 氨基量子点QDs-NH₂的荧光光谱
• 2的荧光量子产率'>2.3.5 水溶性量子点QDs-NH₂的荧光量子产率
• 2在不同酸度下的荧光光谱与荧光强度'>2.3.5.1 QDs-NH₂在不同酸度下的荧光光谱与荧光强度
• 2的紫外吸收光谱'>2.3.5.2 罗丹明B与水溶性量子点QDs-NH₂的紫外吸收光谱
• 2的荧光光谱'>2.3.5.3 罗丹明B与水溶性量子点QDs-NH₂的荧光光谱
• 2的荧光稳定性'>2.3.6 QDs-NH₂的荧光稳定性
• 2.4 小结
• 第三章 羧基化CdSe/ZnS量子点用于开发荧光试剂盒
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 仪器与试剂
• 4复合物的制备'>3.2.2 QDs-E₄复合物的制备
• 3.2.3 量子点标记Exendin-4探针的电泳表征
• 3.2.4 酶标二抗最佳工作浓度及TMB底物显色液最佳浓度的确定
• 3.2.5 考察底物最佳作用时间
• 3.2.6 考察BR洗脱液的最佳pH值以及最佳洗脱时间
• 3.2.7 标准曲线的绘制
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 量子点-Exendin-4复合物电泳表征
• 3.3.2 酶标二抗最佳工作浓度及TMB底物显色液最佳浓度的确定
• 3.3.3 底物最佳作用时间的确定
• 3.3.4 BR洗脱液的最佳pH值以及最佳洗脱时间的检测
• 3.3.5 标准曲线的绘制
• 3.4 小结
• 第四章 氨基化量子点用于HepG2细胞摄取血红素铁研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 仪器与试剂
• 4.2.2 量子点-Hemin复合物的制备
• 4.2.3 MATLAB正交投影法解析混合光谱体系
• 4.2.4 HepG2细胞的培养
• 4.3 结果与讨论
• 2、Hemin以及QDs-Hemin复合物紫外测定'>4.3.1 QDs-NH₂、Hemin以及QDs-Hemin复合物紫外测定
• 4.3.2 正交投影法解析混合光谱
• 4.3.3 量子点荧光探针用于细胞成像
• 4.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢