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半导体量子点在蛋白质分析中的应用研究

作　者: 于伟
导　师: 苏星光
学　校: 吉林大学
专　业: 分析化学
关键词: 量子点蛋白质共振光散射光谱法荧光猝灭法电化学生物传感器
分类号: O629.73
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

近年来,半导体纳米粒子因其独特的光学性质和表面特性得到科学界的广泛关注。作为一种新型的荧光标记材料,量子点在药物检测,生物成像,免疫检测,病毒检测等方面都取得了很大的进展。本论文中,我们首先制备了CdTe量子点与Mn2+掺杂的ZnSe量子点(Mn:ZnSe d-dots),然后结合不同的检测方法(共振光散射光谱法、荧光猝灭法、电化学生物传感器)开拓了量子点在生物分析中的应用。主要研究内容如下：(1)我们构建了以CdTe量子点为探针的共振光散射(Resonance light scattering, RLS)免疫体系,并用于鸡新城疫病毒(Newcastle disease virus, NDV)抗体的检测。CdTe量子点与鸡新城疫病毒通过静电作用结合,形成的复合体系在555 nm处产生强的RLS信号。由于鸡新城疫病毒与其抗体间可发生特异性免疫反应,当向CdTe量子点-NDV复合体系中加入NDV抗体后,NDV抗体会捕获NDV分子,破坏已形成的复合体系,进而降低了反应体系的RLS信号。实验结果表明,在0.5-50 ng/mL范围内,体系在555 nm处的RLS强度下降的程度与鸡新城疫病毒抗体的浓度呈线性关系,其线性相关系数为0.974,检测限为0.1 ng/mL。将该方法用于合成样品中NDV抗体的检测,实验结果令人满意。(2)我们通过荧光猝灭的方法(Luminescence quenching),将新型Mn2+掺杂的ZnSe量子点(Mn:ZnSe d-dots)用于L-酪氨酸(L-tyrosine, L-Tyr)的检测。Mn:ZnSe d-dots标记的辣根过氧化物酶(Horseradish peroxidase, HRP)可用于L-酪氨酸和H202的催化反应体系中。在实验中,我们将CdTe量子点与Mn2+掺杂的ZnSe量子点进行了对比,由于这种掺杂型的量子点不含重金属元素Cd,有更好的生物相容性,因而对酶催化体系的影响较小。在Mn:ZnSe d-dots-HRP参与催化L-酪氨酸与H202的反应中,电子转移的发生导致了Mn2+掺杂的ZnSe量子点的荧光猝灭,利用这种现象我们进行了L-酪氨酸含量的测定。该方法结合了量子点荧光猝灭法和酶催化反应灵敏高的优势,构建了一个简单且灵敏的测定L-酪氨酸的方法。(3)我们将CdTe量子点.血红蛋白(Hemoglobin,Hb).聚乙烯醇(Polyvinylalcohol,PVA)混合修饰在玻碳电极表面,并用Nafion将其固定,制备了Nafion/Hb-CdTe-PVA/GCE修饰电极。紫外可见吸收光谱表明存在于CdTe-PVA复合膜内的血红蛋白的构象没有发生明显变化。利用循环伏安法(CV)和微分脉冲伏安法(DPV)研究了Hb的直接电化学行为,实验结果表明CdTe量子点可以有效地促进Hb与电极之间的电子传递。同时,该修饰电极可用于检测亚硝酸盐(NO2-),其线性检测范围为0.04-0.40 mM,检测限为30μM。修饰电极呈现出良好的灵敏度、重现性和稳定性。

半导体量子点在蛋白质分析中的应用研究

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