選擇性測(cè)定硫化氫的功能化碳量子點(diǎn)制備及其在活體細(xì)胞中的應(yīng)用.pdf

1、硫化氫是一種有臭雞蛋氣味的有毒氣體，像一氧化碳(CO)與一氧化氮(NO)一樣，硫化氫(H2S)被認(rèn)為是第三種重要的氣體信號(hào)分子。硫化氫在人體的各種生理學(xué)過(guò)程中和病理學(xué)過(guò)程中起著重要的作用，例如，神經(jīng)調(diào)節(jié)、血管舒張、發(fā)炎、血管生成調(diào)控、細(xì)胞凋亡、肝硬化、免受局部缺血或再灌住受傷處等。目前，對(duì)于硫化氫的檢測(cè)通常用比色法、電化學(xué)測(cè)定法、離子色譜法、熒光測(cè)定法等。
　　 碳量子點(diǎn)是近些年發(fā)現(xiàn)的一種新型的碳納米材料，其粒徑小于10nm。碳

2、量子點(diǎn)具有很多的優(yōu)點(diǎn)如:熒光強(qiáng)而穩(wěn)定、耐光漂白、無(wú)光閃爍現(xiàn)象、毒性低、生物相容性好，激發(fā)光譜寬而連續(xù)，并且可實(shí)現(xiàn)一元激發(fā)多元發(fā)射。此外，碳量子點(diǎn)既可用于單光子成像，又可用于雙光子成像，有望替代無(wú)機(jī)量子點(diǎn)成為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中最具應(yīng)用前景的環(huán)境友好型熒光納米材料。
　　 在Cu2+離子選擇性猝滅功能化碳量子點(diǎn)熒光的相關(guān)報(bào)道基礎(chǔ)上，本論文利用S2-離子競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合Cu2+離子使功能化碳量子點(diǎn)的熒光恢復(fù)這一現(xiàn)象，開(kāi)發(fā)了基于功能化碳量子點(diǎn)的H2

3、S定量分析方法，并將其應(yīng)用于活體細(xì)胞中的H2S熒光成像。此外，還嘗試制備了一種新型的含氮碳量子點(diǎn)，并將其應(yīng)用于Cu2+離子的熒光分析。具體的研究?jī)?nèi)容及結(jié)果包括以下幾個(gè)方面:
　　 1.功能化碳量子點(diǎn)的制備與表征
　　 在電化學(xué)的方法合成碳量子點(diǎn)(C-Dot)的基礎(chǔ)上，將其用N-(2-aminoethyl)-N,N,N-tri(pyridine-2-ylmethyl)ethane-1，2-diamine(AE-TPEA)修

4、飾，制備了功能化碳量子點(diǎn)(C-Dot-TPEA)。使用FT-IR、TEM、AFM、熒光等技術(shù)對(duì)該功能化碳量子點(diǎn)進(jìn)行了表征。結(jié)果顯示，所合成的功能化碳量子點(diǎn)同時(shí)具有單光子和雙光子熒光響應(yīng)特性，且耐光漂白和在溶液pH=6-9的范圍內(nèi)熒光響應(yīng)穩(wěn)定。
　　 2.功能化碳量子點(diǎn)應(yīng)用于H2S的定量分析和熒光成像
　　 實(shí)驗(yàn)測(cè)定了C-Dot-TPEA，在488 nm（單光子）和800nm（雙光子）激發(fā)條件下，其熒光響應(yīng)隨溶液中Cu2+

5、離子濃度和S2-離子濃度的變化。結(jié)果顯示，在單光子與雙光子激發(fā)條件下，C-Dot-TPEA-Cu2+均可作為熒光探針應(yīng)用于水溶液中H2S的定量分析，其線性范圍為0.7-100μM。此外，C-Dot-TPEA-Cu2+作為低毒性、高滲透性的熒光探針，被成功應(yīng)用于活體細(xì)胞中的H2S熒光成像。
　　 3.含氮碳量子點(diǎn)的制備及其在Cu+離子熒光分析中的應(yīng)用
　　 利用電化學(xué)的方法，以乙二胺為原料合成了一種含氮碳量子點(diǎn)，并使用TE