選擇性測定硫化氫的功能化碳量子點制備及其在活體細胞中的應用.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)被認為是第三種重要的氣體信號分子。硫化氫在人體的各種生理學過程中和病理學過程中起著重要的作用，例如，神經(jīng)調節(jié)、血管舒張、發(fā)炎、血管生成調控、細胞凋亡、肝硬化、免受局部缺血或再灌住受傷處等。目前，對于硫化氫的檢測通常用比色法、電化學測定法、離子色譜法、熒光測定法等。
　　 碳量子點是近些年發(fā)現(xiàn)的一種新型的碳納米材料，其粒徑小于10nm。碳

2、量子點具有很多的優(yōu)點如:熒光強而穩(wěn)定、耐光漂白、無光閃爍現(xiàn)象、毒性低、生物相容性好，激發(fā)光譜寬而連續(xù)，并且可實現(xiàn)一元激發(fā)多元發(fā)射。此外，碳量子點既可用于單光子成像，又可用于雙光子成像，有望替代無機量子點成為生物醫(yī)學領域中最具應用前景的環(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熒光的相關報道基礎上，本論文利用S2-離子競爭結合Cu2+離子使功能化碳量子點的熒光恢復這一現(xiàn)象，開發(fā)了基于功能化碳量子點的H2

3、S定量分析方法，并將其應用于活體細胞中的H2S熒光成像。此外，還嘗試制備了一種新型的含氮碳量子點，并將其應用于Cu2+離子的熒光分析。具體的研究內容及結果包括以下幾個方面:
　　 1.功能化碳量子點的制備與表征
　　 在電化學的方法合成碳量子點(C-Dot)的基礎上，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(C-Dot-TPEA)。使用FT-IR、TEM、AFM、熒光等技術對該功能化碳量子點進行了表征。結果顯示，所合成的功能化碳量子點同時具有單光子和雙光子熒光響應特性，且耐光漂白和在溶液pH=6-9的范圍內熒光響應穩(wěn)定。
　　 2.功能化碳量子點應用于H2S的定量分析和熒光成像
　　 實驗測定了C-Dot-TPEA，在488 nm（單光子）和800nm（雙光子）激發(fā)條件下，其熒光響應隨溶液中Cu2+

5、離子濃度和S2-離子濃度的變化。結果顯示，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，被成功應用于活體細胞中的H2S熒光成像。
　　 3.含氮碳量子點的制備及其在Cu+離子熒光分析中的應用
　　 利用電化學的方法，以乙二胺為原料合成了一種含氮碳量子點，并使用TE