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伴随着社会的发展和进步,微生物污染时刻威胁着人体的健康,对微生物的抑菌研究得到了人们更多的关注。微生物对传统抗生素的药物依赖性越来越明显,因此迫切需要人们开发新的材料来替代传统药物应用于对微生物的抑菌研究。碳量子点是一种新型的荧光碳纳米材料,具有独特的荧光性能、低毒性、良好的生物相容性等优点得到了广泛关注。本文通过设计不同的材料作为前驱体合成了不同的荧光碳量子点,并将其成功应用于对微生物的光催化抑菌和生物成像的应用研究。具体研究内容如下:1.以啤酒酵母为原料,通过一步水热法合成了氮、硫、磷多种元素共掺杂的荧光碳量子点(CQDs),用于对大肠杆菌的光催化抑菌,并可以进行对大肠杆菌活力评估的生物成像。制备的CQDs用作光催化抑菌材料,通过改变CQDs的浓度和光照的时间等实验条件来评估CQDs对大肠杆菌(革兰氏阴性菌)的抑菌活性。结果显示,在光照120 min内,CQDs对大肠杆菌具有优异的抑菌作用,并且对大肠杆菌的抑菌率随着CQDs浓度和光照时间的增加而增加。此外,高量子产率(21%)的CQDs具有高度负zeta电势(-41.7 m V)和生物低毒性,可以选择性地标记大肠杆菌的死菌使其在不同激发波长下呈现出多色荧光,因此,CQDs可以作为荧光染料对大肠杆菌的细菌活力进行评估。2.氯化胆碱和尿素混合形成的低共溶溶剂(DES)作为钝化剂、柠檬酸为碳源,利用水热法合成了氮、氯共掺杂的碳量子点(N/Cl-CQDs),荧光量子产率高达37%,具有优异的光致发光性能。N/Cl-CQDs对白色念珠菌具有很强的光催化抑真菌活性,并通过变换实验条件对N/Cl-CQDs的抑菌活性进行了评估。当光照时间为80 min时,N/Cl-CQDs(7 mg/m L)对白色念珠菌的抑菌率达到100%。N/Cl-CQDs优异的发光性能可以对白色念珠菌进行荧光标记,使其在不同的激发波长下显示出多色荧光成像。3.以氨苄西林为碳前驱体合成了荧光量子产率为23%的氮、硫共掺杂的碳量子点(N/S-CQDs)。所制备的N/S-CQDs具有丰富的表面官能团,为其提供了良好的细胞渗透性。以革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌为实验菌,探究了N/S-CQDs在可见光照射下的光催化抑菌活性。结果表明,浓度和光照时间都会影响N/SCQDs对金黄色葡萄球菌的光催化抑菌活性。N/S-CQDs的浓度为0.7 mg/m L,光照60 min后该N/S-CQDs对金黄色葡萄球菌的抑菌率可以达到100%。除此之外,N/S-CQDs可以选择性地对金黄色葡萄球菌和李斯特菌(革兰氏阳性菌)进行荧光染色,在不同的激发波长下获得多色荧光图像。