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水溶性CdTe量子点与生物分子的偶合作用及机理研究

作　者: 冯雪娇
导　师: 尚庆坤
学　校: 东北师范大学
专　业: 分析化学
关键词: CdTe量子点腺嘌呤他莫昔芬盐酸多柔比星多肽
分类号: O614.242
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

半导体量子点由于具有独特的光学特性,使其成为理想的荧光探针,在分子生物学和生物工程学的超灵敏、多色和多组分检测,肿瘤靶向药物开发,药物筛选等领域,将有广阔的应用前景。本论文集中在量子点与生物小分子的偶合作用及机理研究,主要研究内容及结果如下:1.以腺嘌呤和CdTe为研究对象,通过荧光光谱、吸收光谱、红外光谱和透射电镜等分析手段,探讨二者之间的相互作用机理及其影响因素,这对进一步研究量子点与生物大分子(如DNA)的偶合机制,拓宽和加深量子点在免疫检测等生物医学领域的应用有着重要的指导意义。(1)CdTe量子点可以和腺嘌呤偶联,但反应条件对偶合物的荧光强度影响很大。实验结果表明:CdTe量子点与腺嘌呤偶联,在回流时间为1h时,生成的偶合物荧光强度最强;中性反应介质中,所得的偶合物荧光强度高于酸性和碱性介质;体系保持adenine/CdTe的配比在0.2-5区域内,偶合物都能获得较强的荧光强度;当NaCl浓度在0.05 mol·L-1时,偶合物的荧光强度能达到最大值。(2)腺嘌呤、鸟嘌呤分别与CdTe作用后,其偶合物的荧光强度均增加,其中腺嘌呤与CdTe量子点偶合物的荧光强度最大。将CdTe、CdTe-adenine、CdTe-guanine偶合物低温放置,CdTe-adenine偶合物的荧光强度自然衰减速度最慢,幅度最小,CdTe本身次之,CdTe-guanine最不稳定。由此得出,腺嘌呤与CdTe间的氢键作用和配位作用对偶合物的荧光强度影响很大。另外,CdTe、CdTe-adenine、CdTe-guanine偶合物低温放置,它们的波长变化趋势不明显。(3)通过红外光谱、TEM、荧光光谱、吸收光谱、荧光倒置显微镜的对比分析,初步阐明了腺嘌呤与CdTe的作用机理。2.以他莫昔芬(TF)为P-gp抑制剂,以盐酸多柔比星(DH)为抗癌药物,分别与不同尺寸的量子点合成CdTe-TF探针和CdTe-DH探针,再以P-gp糖蛋白中的一小段多肽为研究对象,通过荧光光谱、吸收光谱和红外光谱分析,探讨CdTe-TF探针与多肽的相互作用机理和CdTe-DH探针与多肽的相互作用机理。实验结果表明:多肽能够加强CdTe-TF探针和CdTe-DH探针的荧光强度,而且最大发射波长几乎不移动。CdTe-TF探针和CdTe-DH探针与peptide的之间的相互作用,主要是配位作用和氢键作用。

全文目录

中文摘要  4-5
英文摘要  5-8
第一章引言  8-20
  1.1 半导体量子点的特性  8-11
    1.1.1 量子尺寸效应  8-9
    1.1.2 小尺寸效应  9
    1.1.3 表面效应  9-10
    1.1.4 宏观量子隧道效应  10
    1.1.5 介电限域效应  10-11
  1.2 量子点的光学性质  11-12
    1.2.1 紫外－可见吸收光谱  11
    1.2.2 荧光光谱  11-12
  1.3 量子点的制备  12-14
    1.3.1 水热法（高温水解法）  12-13
    1.3.2 金属有机化学法  13
    1.3.3 水相法  13-14
  1.4 量子点的生物修饰  14-16
  1.5 量子点在生物医学中的应用  16-18
    1.5.1 量子点标记DNA 和蛋白质  16-17
    1.5.2 量子点在肿瘤中的应用  17-18
    1.5.3 量子点在靶向药物开发中的应用  18
  1.6 本论文的立题意义  18-20
第二章 CdTe 量子点与腺嘌呤之间作用机理研究  20-33
  2.1 引言  20
  2.2 实验部分  20-21
    2.2.1 实验试剂及仪器  20
    2.2.2 实验方法  20-21
  2.3 结果与讨论  21-31
    2.3.1 CdTe 与腺嘌呤偶合作用的表征  21-24
    2.3.2 反应条件对CdTe-adenine 偶合物偶合的影响  24-27
    2.3.3 CdTe 与鸟嘌呤的偶合作用  27-29
    2.3.4 CdTe 与腺嘌呤、鸟嘌呤偶合作用的比较  29-31
  2.4 本章小结  31-33
第三章量子点荧光探针与多肽之间的相互作用  33-44
  3.1 引言  33
  3.2 实验部分  33-34
    3.2.1 实验试剂及仪器  33
    3.2.2 实验方法  33-34
  3.3 结果与讨论  34-43
    3.3.1 CdTe 量子点的荧光光谱  34-35
    3.3.2 CdTe-DH 偶合物的表征  35-36
    3.3.3 CdTe-TF 偶合物的表征  36-37
    3.3.4 红色CdTe-DH 探针及绿色CdTe-TF 与多肽的相互作用机理  37-43
  3.4 本章小结  43-44
结论  44-45
参考文献  45-51
致谢  51-52
硕士期间公开发表论文及著作情况  52

水溶性CdTe量子点与生物分子的偶合作用及机理研究

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