GSH@CdTe量子点生物传感器制备以及click化学控制的AuNP自组装的研究

摘要

量子点是一种新型的纳米半导体材料，与传统的有机染料相比具有特殊的荧光性能，即：激发光谱宽，发射光谱窄，同一激发光就可以激发不同粒径大小的量子点。而且量子点光稳定性强，可以连续激发而不淬灭。目前量子点已经广泛的应用于生物标记，检测，医药等领域。
　　本实验分别以谷胱甘肽、巯基乙酸为稳定剂，一锅法合成水相 CdTe量子点。通过对二者稳定性的对比发现：GSH@量子点对二价金属螯合剂 EDTA有着更广的浓度耐受范围。利用 GSH@CdTe量子点在不同 PH磷酸缓冲液中荧光淬灭程度的不同，GSH@CdTe量子点可作为生物传感器直接检测溶液PH值，经研究GSH@CdTe量子点生物传感器检测溶液pH值的范围4到10。通过金属Cu2+离子对GSH@CdTe量子点的作用，我们将其应用与溶液中Cu2+浓度的检测，检测铜离子浓度最低可至0.3125μM，最高可达10μM。
　　本实验还对click化学控制金纳米颗粒自组装的程度做了初步研究。分别将分子量5000的末端带有炔基和叠氮的聚乙二醇（PEG）通过EDC反应连接到两亲性聚合物包裹的金纳米颗粒上，然后以一定比例在一价铜离子的催化下，末端炔基和叠氮发生“click”化学，从而导致金纳米颗粒产生自组装。自组装程度高时产生肉眼可见的沉淀，从而间接的起到测铜离子的浓度的作用。自组装程度的大小与金纳米颗粒表面炔基和叠氮的聚乙二醇数量有关。

目录

1 引言

1.1 量子点

1.1.1 量子点的概念

1.1.2 量子点的性质

1.1.3 量子点的合成

1.1.4 量子点的表征

1.1.5 量子点的应用

1.2 金纳米颗粒

1.3.1 点击化学的概念

1.3.2 点击化学反应过程的特点

1.3.3 点击化学反应的类型

1.4 研究内容及目标

2 材料与方法

2.1 试剂

2.2 实验仪器

2.3 实验储存液的配制

2.4.1 一锅合成巯基乙酸（TGA）稳定的水相CdTe量子点

2.4.2 一锅法合成谷胱甘肽（GSH）稳定的水相CdTe量子点

2.4.3 水相量子点的浓缩与纯化

2.4.4 两种配体保护的碲化镉量子点稳定性的比较

2.4.5 谷胱甘肽保护的量子点与不同PH值的PBS缓冲液的作用

2.4.6 溶液中二价铜离子对谷胱甘肽保护的碲化镉量子点荧光的作用

2.4.7 有机相合成金纳米颗粒（AuNP）

2.4.8 两亲性聚合物（polymer）的制备

2.4.9 油相纳米金颗粒的转相（油转水）

2.4.10 水溶性金颗粒的纯化

2.4.11 水相金纳米颗粒与末端甲氧基聚乙二醇的EDC偶联反应

2.4.12 末端叠氮与末端炔基PEG的点击化学反应

2.4.13 azide-PEG与alkyne-PEG“click”化学反应的验证

2.4.14 修饰azide-PEG与修饰alkyne-PEG的AuNPs的“click”化学

2.4.15 azide-PEG/alkyne-PEG，CHO-PEG共同修饰的AuNP复合颗粒的制备

2.4.16 以“click”化学为原理复合颗粒A、B的自主装

3 结果与讨论

3.1 量子点的表征

3.1.1 谷胱甘肽量子点荧光光谱的测定

3.1.2 谷胱甘肽量子点跑琼脂糖凝胶电泳

3.2 TGA@CdTe量子点与GSH@CdTe量子点稳定性的比较

3.3 GSH@CdTe量子点探针

3.3.1 GSH@CdTe量子点荧光强度的变化对缓冲液pH的检测

3.3.2 GSH@CdTe量子点溶液中Cu2+的检测

3.4 金纳米颗粒的表征

3.4.1 金纳米颗粒的形貌特征

3.3.2 油相金纳米颗粒浓度的测定

3.4.3 polymer包裹油相金纳米颗粒

3.3.4 水溶性AuNP的表征

3.4.4 水溶性AuNP纯化以及浓度的测定

3.5 水溶性AuNP“clcik”化学自主装

3.5.1 水溶性AuNP与不同PEG的EDC偶联反应

3.5.2 azide-PEG与alkyne-PEG点击化学反应

3.5.3 修饰1条azide-PEG 和1条 alkyne-PEG的金颗粒点击化学

3.6 以“click”化学为原理复合颗粒A、B的自主装

3.6.1 “click”化学介导的复合颗粒A的自组装

3.6.2 “click”化学介导的复合颗粒B的自组装

4 结论与展望

致谢

参考文献

作 者 简 介