论文部分内容阅读
荧光碳量子点是一种新型碳纳米材料,尺寸<10 nm,由于其具有优良的光学性能和良好的生物相容性等优点,引起了研究者广泛的兴趣。研究可知,掺杂后的荧光碳点和未掺杂碳点相比,细胞毒性未发生明显变化,但掺杂后的碳点具有更强的发光性能。因此,掺杂化荧光碳点已成为生物及医药分析领域的研究热点。本论文制备了两种掺杂化荧光碳点,以其为基础,实现了对药物姜黄素、中草药等实际样品中锰（VII）和抗坏血酸的分析检测以及细胞成像应用研究。第一章:主要概述了荧光碳点的性质以及其在制备和应用方面的研究进展。第二章:以葡萄糖,1,2-乙二胺和浓磷酸分别为碳源,N-掺杂剂和P-掺杂剂,简单快速制备了氮磷双掺杂碳点（NP-Cdots）,并以此为基础构建了免标记检测姜黄素（Cur）的新型荧光传感器。基于内滤效应（IFE）,Cur可强烈猝灭NP-Cdots的荧光。所构筑的传感器用于灵敏检测水溶液中Cur,其线性范围为0.5-20μmol/L,最低检测限为21 nmol/L。常见的氨基酸和其他药物不会干扰Cur的检测,具有良好的选择性和抗干扰性。所构建的传感器成功应用于饮用水和尿液中Cur检测,结果令人满意,其相对标准偏差和回收率分别为0.08%?5.39%和95.2%?105.2%。更重要的是,所制备的NP-Cdots作为细胞成像荧光试剂,没有明显的细胞毒性。所构建的荧光传感器简单实用,说明NP-Cdots在生物传感、细胞标记和成像以及生物监测中具有潜在的应用价值。第三章:微生物由丰富的氨基酸、β-维生素和三磷酸腺苷组成,可作为反应前体用于制备碳点。使用废弃微生物作为前体不仅降低了实验成本,而且避免了微生物的二次污染。本章通过一步水热法,使用酿酒酵母作为反应前体,制备了N、S、P共掺杂碳纳米点(N,S,P-CNDSac)。使用现代分析方法对N,S,P-CNDSac进行详细表征,了解N,S,P-CNDSac的性质,便于进一步应用。第四章:基于第三章制备的N、S、P共掺杂碳纳米点(N,S,P-CNDSac),构建了免标记检测锰（VII）和L-抗坏血酸（L-AA）的荧光探针。基于内滤效应（IFE）,Mn（VII）可有效地猝灭N,S,P-CNDSac的荧光,以此构筑了检测Mn（VII）的荧光探针。加入L-AA后,Mn（VII）被还原为Mn（IV）,Mn（II）和Mn（0）,N,S,P-CNDSac的荧光恢复,从而实现了对L-AA的检测。该探针对Mn（VII）和L-AA具有较高的灵敏度和选择性,最低检出限分别为50 nmol/L和1.2μmol/L。基于此,构建了N,S,P-CNDSac的逻辑门。尤其是,将提出的荧光探针用于生物体系中Mn（VII）和L-AA的检测。此外,构建的荧光探针成功用于自来水、汾河水样和中草药样品中Mn（VII）的分析检测,取得满意的结果。本章提出的方法简单易操作,表明N,S,P-CNDSac在生物传感、疾病诊断、细胞标记和环境监测方面具有巨大的应用潜力。