西瓜皮碳源荧光碳点的制备及其生物分析应用

摘要

荧光碳点具有优异的荧光特性、良好水溶性和低的生物毒性，近年来受到了研究者的广泛关注。尽管目前荧光碳点的制备方法如电弧放电、激光烧蚀、电化学氧化、燃烧/热解、微波加热、载体合成等取得了一定的发展，但制备荧光碳点的碳源难以收集或价格昂贵，导致其大批量的生产受到限制，不利于它的广泛应用发展。基于此研究背景，我们以绿色无毒、来源广泛、廉价易得的生物质材料西瓜皮为碳源制备荧光碳点，实现了荧光碳点的大批量的生产，探讨了其详细的反应机理，并将其成功的用于生物领域。主要内容和实验结果如下：
　　1.采用低温碳化的方法，以西瓜皮为碳源制备荧光碳点。通过透射电镜和高分辨透射电镜对其形貌形貌和尺寸进行表征；紫外-可见及荧光光谱对其光学性质进行表征；X-射线光电子能谱、红外和拉曼光谱等表征手段对材料的结构和化学组成进行表征。结果表明合成的碳点具有小尺寸（<2nm），激发波长决定发射波长的荧光特性，表面带有羧基基团且有着良好的水溶性和稳定性。荧光碳点的形成机制可能是荧光碳点由碳化反应产生。
　　2.研究了荧光碳点与牛血清白蛋白（BSA）之间的相互作用。研究结果发现荧光碳点对BSA的荧光有猝灭作用，采用Stern-volmer方程数据进行了拟合，发现荧光碳点与BSA之间存在着较强的静态猝灭作用。热力学数据及离子强度等结果表明荧光碳点与BSA之间主要存在静电作用力和疏水作用力。
　　3.研究了荧光碳点的细胞毒性，并初步探讨了其在细胞成像中的应用。研究结果表明，荧光碳点在一定浓度范围内是低毒性的，具有良好的生物相容性。在生物成像应用中，结果发现荧光碳点可通过内吞作用进入到细胞中，表明荧光碳点具有良好的细胞显影功能。

目录

声明

简略词表

第一章 绪论

1 荧光碳点的概述

2 荧光碳点的制备及表征方法

3 荧光碳点的性质

4 荧光碳点的应用

5 课题的设计思想及意义

第二章 西瓜皮碳源荧光碳点的制备

1 前言

2 试剂与仪器

3 实验方法

4 结果与讨论

5 小结

第三章 荧光碳点与BSA相互作用的研究

1 前言

2 仪器与试剂

3 实验部分

4 结果与讨论

5 小结

第四章 荧光碳点的细胞毒性及其在生物成像中的应用

1 前言

2 试剂与仪器

2.2 仪器

3 实验部分

4 结果与讨论

5 小结

全文总结

参考文献

致谢

附录