水熱法制備碳量子點(diǎn)及微量熱泳動(dòng)技術(shù)研究碳點(diǎn)和生物分子親和作用.pdf

1、碳量子點(diǎn)是一種納米尺寸在10nm以內(nèi)的新型球形碳納米顆粒，其具有無(wú)毒或低毒特性，良好的生物相容性和環(huán)境安全性、水溶性以及廉價(jià)易得等優(yōu)點(diǎn)，所以在生物標(biāo)記、熒光探針生物檢測(cè)等領(lǐng)域中正逐漸替代傳統(tǒng)的半導(dǎo)體量子點(diǎn)和重金屬量子點(diǎn)發(fā)揮著重要應(yīng)用價(jià)值。
　　本文以生物體中兩種必有的物質(zhì)——葡萄糖與精氨酸為碳源，精氨酸同時(shí)做為氮源，采用一步水熱合成法成功制備碳量子點(diǎn)。利用透射電顯微鏡(TEM)表征碳量子點(diǎn)的形貌，利用X射線能譜儀(XPS)和傅里葉

2、變換紅外光譜儀(FT-IR)來(lái)表征碳量子點(diǎn)的表面元素、表面結(jié)構(gòu)和表面電勢(shì)，運(yùn)用UV和熒光分光光度計(jì)來(lái)表征碳量子點(diǎn)的光譜特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明以水熱法制備的碳量子點(diǎn)在水溶液中粒徑均一，大約為9nm,分散性良好，表面富含大量的親水性基團(tuán)如:羧基、羥基和氨基等;同時(shí)具備優(yōu)良的熒光特性和光穩(wěn)定性等特性。
　　在碳量子點(diǎn)自身具有良好的熒光特性的基礎(chǔ)上，我們率先引進(jìn)國(guó)際上最先進(jìn)的分子間相互作用分析儀——MST儀來(lái)研究碳量子點(diǎn)與生物分子間的相互作用

3、。研究這種相互作用對(duì)于碳量子點(diǎn)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。我們首先研究了碳量子點(diǎn)與四種三磷酸腺苷的親和行為，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究碳量子點(diǎn)與脫氧核酸分子間的親和行為;即實(shí)驗(yàn)中同時(shí)研究了兩對(duì)不同序列的ssDNA(20Bs的引物序列和24Bs的人端粒富G序列及其G含量變化的延伸序列和鏈長(zhǎng)變化序列)與碳量子點(diǎn)在水溶液中的親和行為，并利用UV進(jìn)行了輔助測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明碳量子點(diǎn)與dNTP在水溶液中以微弱氫鍵形式相結(jié)合，其強(qiáng)弱與碳量子點(diǎn)表面

4、基團(tuán)種類與含量及dNTP自身分子結(jié)構(gòu)有關(guān);碳量子點(diǎn)與ssDNA間相互作用是通過(guò)氫鍵結(jié)合，強(qiáng)弱與ssDNA堿基序列排布有關(guān)，G含量對(duì)ssDNA與碳量子點(diǎn)的親和能力的影響并沒(méi)有簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，同時(shí)這種親和能力的強(qiáng)弱也并沒(méi)有與ssDNA的鏈長(zhǎng)呈現(xiàn)簡(jiǎn)單的線性關(guān)系;碳量子點(diǎn)與dsDNA間卻沒(méi)有明顯的親和行為。
　　同時(shí)我們也利用MST技術(shù)研究了碳量子點(diǎn)與三種氨基酸（精氨酸、組氨酸和甘氨酸）及F3肽間的分子間相互作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明碳量子點(diǎn)與精