DNA/Ag团簇杂化材料合成、性能和生物应用研究

摘要

DNA是一种生物大分子，不仅作为承担生命体活动的遗传物质，而且由于其生物兼容性、高度特异性和分子可编程性，可以作为组成生物纳米材料的理想元件。近些年来，引入DNA作为模板合成银纳米团簇，已经取得了很多进展，DNA银纳米团簇复合材料（DNA/AgNC）作为一种新型的荧光纳米材料，具有良好的荧光性能和生物相容性，且尺寸小，生物检测领域得到广泛应用，并且在生物成像和生物标记领域也得到广泛应用，是荧光分析领域研究的重要对象，已成为生物荧光纳米材料的研究热点。 本研究中构建了一种新型DNA纳米材料，以富含胞嘧啶的枝状DNA为模板诱导银纳米团簇（AgNC）形成，制备多形态的枝状DNA/AgNC纳米材料，设计并合成了Y-DNA，并研究了其结构和形貌；优化了Y-DNA粘性末端，并以其为模板合成银纳米团簇，同时也探究Y-DNA与银离子和银纳米团簇作用。然后，我们又设计多形态枝状DNA模板，包括三枝DNA、四枝DNA、五枝DNA作为研究对象，首次利用枝化DNA为调控模板，合成具有可调节的臂长和形状的super-AgNC，包括Y、X和(Y-X)-AgNC，并系统的研究了其分子结构和光学特性。在应用方面，我们发现super-AgNC表现出优越抗菌性能，此外super-AgNC与三种组织细胞（人类胚胎肾细胞（293T）、血管平滑肌细胞（SMCs）和肺癌细胞（GLC-82））共同培养显示出了良好的生物相容性。这种新型DNA纳米材料的良好生物相容性也为新型抗菌药物、细胞成像提供了方便的平台。

目录

声明

第1章文献综述

1.1纳米材料

1.2 DNA材料概述

1.3DNA/银荧光团簇复合材料

1.3.1银纳米团簇

1.4 DNA金属荧光团簇应用

1.4.1生物传感器

1.4.2 生物成像和标记

1.4.3生物抗菌

1.5 本文研究工作的提出

第2章实验部分

2.1实验试剂与仪器

2.1.1实验试剂

2.1.2实验仪器

2.2实验方法

2.2.1超枝状DNA/AgNC的制备

2.2.2枝状DNA/AgNC的结构表征

2.2.3枝状DNA/AgNC光学性质分析

2.2.4超枝状DNA/AgNC的细胞毒性

第3章 DNA模板调控银团簇的合成及其应用于ctDNA检测

3.1 DNA模板调控荧光团簇设计

3.2 Y-DNA 制备与表征结果

3.3 Y-super-NC 制备和荧光性能研究

3.4 本章小结

第4章多形态枝状DNA模板调控荧光银团簇的合成

4.1 多形态枝状DNA 模板调控荧光银团簇设计

4.2 多形态DNA 模板调控荧光银团簇制备与表征结果

4.3多形态枝状DNA模板与银离子、银纳米团簇相互作用

4.3.1紫外-可见分光光谱

4.3.1 圆二色分光光谱

4.4 多形态DNA 模板调控纳米银团簇的荧光性能研究

4.4.1 不同浓度的多形态DNA 调控合成纳米银团簇

4.4.2不同臂长的多形态枝状DNA调控合成纳米银团簇

4.4.4 荧光动力学分析和量子产率测试

4.5本章小结

第5章荧光银团簇的抗菌性能/细胞毒性的研究

5.1 DNA/AgNC的抗菌实验

5.2 DNA/AgNC 的细胞毒性实验

5.3本章小结

第6章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢