L-半胱氨酸修饰的CdTe量子点作为荧光探针的应用研究

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％(4.0 mg/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。

目录

文摘

英文文摘

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

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

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