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基于碳点荧光猝灭—恢复的分析应用研究

作　者: 白文君
导　师: 郑鹄志
学　校: 西南大学
专　业: 分析化学
关键词: 碳点荧光猝灭亚甲基蓝 DNA Cu2+ 巯基化合物
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

碳点(CDots)是最近几年发展起来的一种荧光纳米材料。和传统的有机荧光染料相比,具有荧光强度高、光稳定性好、耐光漂白、发射波长和激发波长可调控等优点；同时,与量子点等已广泛使用的荧光纳米颗粒相比,又具有毒性低、生物相容性好、分子量和粒径小等特点,在分析检测、细胞标记和生物成像等领域具有很好的应用前景。本文的主要研究工作如下：(1)吩噻嗪类染料亚甲基蓝(MB)和三苯甲烷类碱性染料孔雀石绿(MG)、结晶紫(CV)均可以有效的猝灭碳点的荧光。分别研究了这三种染料对碳点荧光强度、紫外-可见吸收图谱和荧光寿命的影响,并考察了猝灭速率随温度的变化,确定亚甲基蓝、孔雀石绿、结晶紫对碳点荧光的猝灭均是静态猝灭过程。(2)亚甲基蓝(MB)可以有效猝灭碳点(CDots)的荧光,而加入双链DNA (ds-DNA)后,碳点的荧光又会恢复。实验条件下,碳点表面带负电,亚甲基蓝通过静电作用吸附到碳点表面,通过电荷转移导致碳点荧光猝灭。而加入DNA后,由于DNA和亚甲基蓝的结合更强,亚甲基蓝离开碳点表面,碳点的荧光恢复。基于此现象,我们建立了检测DNA的新方法。(3)Cu2+可以有效猝灭碳点的荧光,而当有生物巯基化合物存在时,碳点-Cu2+体系的荧光可以恢复。基于此原理,我们成功地构建了检测生物体内总巯基化合物的新方法。该方法具有很好的选择性,常见氨基酸和金属离子对谷胱甘肽(GSH)、半胱氨酸(Cys)和高半胱氨酸(Hcy)的检测无影响。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
符号说明  9-10
第1章绪论  10-22
  1.1 引言  10-11
  1.2 碳点的制备、性质与应用  11-19
    1.2.1 碳点的制备  11-14
    1.2.2 碳点的修饰  14-15
    1.2.3 碳点的性质  15-17
    1.2.4 碳点的应用  17-19
  1.3 本文的主要研究内容及创新点  19-22
    1.3.1 本文的研究内容  19-20
    1.3.2 创新点  20-22
第2章三种染料对碳点荧光的猝灭机理  22-30
  2.1 引言  22
  2.2 实验部分  22-23
    2.2.1 试剂  22-23
    2.2.2 仪器  23
    2.2.3 实验方法  23
  2.3 结果与讨论  23-29
    2.3.1 实验条件优化  23-25
    2.3.2 甲基蓝猝灭碳点荧光的机理探讨  25-28
    2.3.3 孔雀石绿、结晶紫对碳点荧光的猝灭机理  28-29
  2.4 结论  29-30
第3章基于碳点荧光恢复法测定DNA  30-38
  3.1 引言  30
  3.2 实验部分  30-31
    3.2.1 试剂  30-31
    3.2.2 仪器  31
    3.2.3 实验方法  31
  3.3 结果与讨论  31-35
    3.3.1 亚甲基蓝对碳点的猝灭作用  31-32
    3.3.2 ct-DNA对碳点-亚甲基蓝体系荧光的恢复  32-33
    3.3.3 测定条件的优化  33-35
    3.3.4 碳点-亚甲基蓝体系对双链DNA和单链DNA的不同响应  35
  3.4 结论  35-38
第4章基于碳点荧光恢复法测定生物巯基化合物  38-48
  4.1 引言  38
  4.2 实验部分  38-39
    4.2.1 试剂和仪器  38-39
    4.2.2 实验方法  39
  4.3 结果与讨论  39-46
    4.3.1 Cu~(2+)对碳点的猝灭作用  39-41
    4.3.2 巯基化合物对碳点-Cu~(2+)体系荧光的恢复  41-42
    4.3.3 测定条件的优化  42-45
    4.3.4 干扰实验  45-46
    4.3.5 血清中总巯基化合物的测定  46
  4.4 结论  46-48
参考文献  48-60
附:硕士期间已发表和待发表的研究成果  60-62
致谢  62

基于碳点荧光猝灭—恢复的分析应用研究

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