水溶性量子點(diǎn)的合成及其生物應(yīng)用的研究.pdf

1、分類號——UDC密級：學(xué)校代碼曼Q塑2劣海程歹大穿學(xué)位論文題目壅鎏性量壬惠盟僉盛丞甚生塹廑用鮑盟究英文墨Y!鰱h曼墨i墨i墜亟旦iQ!Qgi堡壘!!叁衛(wèi)P!i堡塹i≤!!墜Q￡△唑盟墨題目業(yè)簽些旦Q堡研究生姓名型墨塹指導(dǎo)教師姓名—赳墮一職稱—邈塾L學(xué)位—二盥—一單位名稱里堂隆郵編壘圣QQZQ副指導(dǎo)教師姓名單位名稱職稱——學(xué)位郵編申請學(xué)位級別亟學(xué)科專業(yè)名稱塹壟絲堂論文提交日期2Q!三生魚月論文答辯日期2Q!蘭生堇月學(xué)位授予單位盎墊壟墨盤堂

2、學(xué)位授予日期答辯委員會主席墮壅璺評閱入盔壘直燾2013年5月武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要近年來，水溶性和生物兼容性量子點(diǎn)的合成越來越受到人們的關(guān)注，這是由于這種納米材料具有優(yōu)越的納米熒光效應(yīng)。相對于傳統(tǒng)的有機(jī)熒光試劑，量子點(diǎn)具有吸收光譜寬而連續(xù)，發(fā)射光譜窄且對稱，熒光效率高及發(fā)射光譜可調(diào)諧的優(yōu)異性質(zhì)，這使得量子點(diǎn)在物理學(xué)、化學(xué)及生物應(yīng)用方面更加廣泛。為了深入了解量子點(diǎn)的生物效應(yīng)，將其有效地應(yīng)用到分子生物學(xué)和細(xì)胞學(xué)中，研究量子點(diǎn)和生物

3、分子之間的相互作用是非常有意義的。因此，本文通過水相合成法分別合成了巰基丙酸(MPA)和谷胱甘肽(GSH)修飾的CdTe量子點(diǎn)，并研究CdTe量子點(diǎn)與牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。另外，用電化學(xué)掃描法制備了水溶性石墨烯量子點(diǎn)，及研究其在細(xì)胞標(biāo)記與成像中的應(yīng)用。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下：(1)以巰基丙酸(MPA)和谷胱甘肽(GSH)為修飾劑，通過改變反應(yīng)時間，用水相合成法合成不同粒徑的水溶性CdTe量子點(diǎn)，用吸收光譜、熒光光譜、掃描電鏡

4、和透射電鏡的手段對合成的量子點(diǎn)進(jìn)行表征。吸收光譜和熒光光譜結(jié)果表明，CdTe量子點(diǎn)的粒徑大小可以通過反應(yīng)時間來控制，如合成MPACdTe量子點(diǎn)時，反應(yīng)時間O52h時為最佳；合成GSHCdTe量子點(diǎn)時，反應(yīng)時間1h為最佳，此時的粒徑較小，熒光強(qiáng)度較強(qiáng)。掃描電鏡和透射電鏡結(jié)果顯示量子點(diǎn)形狀近似球形，分散性較好，粒徑大小約為5nin。(2)研究了MPACdTe量子點(diǎn)和BSA之間的相互作用，利用熒光光譜法計算了它們之間的結(jié)合常數(shù)、熱力學(xué)常數(shù)(A

5、G、△H和AS)和結(jié)合位點(diǎn)等。計算結(jié)果表明CdTe量子點(diǎn)和BSA的相互作用是由于生成了基態(tài)配合物而產(chǎn)生的靜態(tài)猝滅，并且它們之間的相互作用方式主要是靜電作用力和疏水作用力。另外，采用了圓二色譜法通過觀察BSA二級結(jié)構(gòu)的變化來分析量子點(diǎn)和BSA之間的相互作用，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明量子點(diǎn)與BSA發(fā)生了作用，并且改變了BSA的構(gòu)象和活性。結(jié)合熱力學(xué)結(jié)果，可以認(rèn)為蛋白質(zhì)以一種更加松散結(jié)構(gòu)通過特異性靜電作用力吸附在量子點(diǎn)的表并且導(dǎo)致疏水空腔的暴露。為了進(jìn)一

6、步驗(yàn)證上述結(jié)論，改變了CdTe量子點(diǎn)和BSA相互作用的條件，如，pH、離子強(qiáng)度，重復(fù)進(jìn)行熒光光譜和圓二色譜分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果同樣證明了量子點(diǎn)和BSA之間的相互作用主要以靜電作用力為主，但氫鍵和V811derwaals力也不可忽視。(3)采用電化學(xué)掃描法制備了水溶性的石墨烯量子點(diǎn)(GQDs)。用吸收光譜、熒光光譜、透射電鏡和紅外光譜的手段對其進(jìn)行測試與表征。吸收光譜顯示量子點(diǎn)在330nln處有一明顯的吸收峰，主要是共軛雙鍵的7c_7c’躍遷所