纳米探针结合酶抑制法检测水中铜离子的研究

摘要

重金属污染对生态环境和人类健康具有极大的危害,建立灵敏、快捷、高效的重金属检测方法具有非常重要的意义。现有的检测技术依赖大型仪器设备,在检测条件、时间以及成本上都有较高的要求,难以满足当前检测工作的需要。随着纳米技术的飞速发展,各种纳米材料不同于块体材料的优异特性被广泛开发,在化学和生物检测领域已有广泛的应用。为实现对重金属污染物铜离子的高灵敏度和专一性的检测,本论文采用两种纳米探针-量子点和金纳米颗粒,结合铜离子对酶活性的抑制,构建了基于纳米探针荧光及颜色变化的铜离子传感器。由于乙醇氧化酶(AO)催化氧化底物甲醇产生H2O2,一方面H2O2可导致量子点荧光猝灭,另一方面也可作为还原剂促使金纳米粒子的增长,使金纳米颗粒颜色由红变紫,甚至变蓝。当存在Cu2+的情况下,AO的活性受到抑制,因此QDs的荧光猝灭程度降低,金纳米粒子增长程度下降,颜色变化受到抑制。基于此原理分别将CdTe量子点(QDs)和金纳米粒子(AuNPs)独特的光学性质与酶抑制方法结合起来,成功的制备出两种可对Cu2+进行超灵敏检测的纳米探针-酶检测体系,检测限可低至0.176ng/mL(CdTe量子点)和1ng/mL(AuNPs)。其他背景干扰离子在浓度为Cu2+浓度的10-100情况下,AO的活性都没有明显的抑制,说明本文所研究的检测体系对铜离子具有高度专一性。本文构建了两种简便、快速、灵敏的铜离子检测方法,为重金属检测方法提供了新的策略。

目录

纳米探针结合酶抑制法检测水中铜离子的研究

Nanoprobes Combined with Enzyme Inhibition for Cupric Ions Detection in Water Environment

摘 要

Abstract

第1章 绪 论

1.1 研究背景及课题的来源

1.2 重金属检测方法的国内外研究进展

1.3 研究目的和意义

1.4 本文的主要研究内容

第2章 材料与实验方法

2.1 实验材料及相关仪器

2.2试验方法与步骤

2.3本章小结

第3章 基于量子点荧光猝灭结合酶抑制法检测水中铜离子的研究

3.1 前言

3.2 实验结果与讨论

3.3 本章小结

第4章 金纳米粒子增长结合酶抑制法检测水中铜离子的研究

4.1 前言

4.2 实验结果与讨论

4.3 本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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致 谢