鐮刀菌活體細(xì)胞SiC量子點熒光標(biāo)記及成像示蹤研究.pdf

1、鐮刀菌對農(nóng)作物和經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)、畜牧業(yè)發(fā)展及其人類健康造成嚴(yán)重影響，成為國內(nèi)外微生物、真菌、生態(tài)學(xué)及植物病理學(xué)等領(lǐng)域的研究熱點。目前，鐮刀菌枯萎病的致病機(jī)理不清楚，導(dǎo)致防治效果不理想，利用熒光示蹤技術(shù)研究其致病機(jī)理已成為業(yè)界共識。傳統(tǒng)有機(jī)熒光染料及量子點材料均無法完全滿足活體細(xì)胞的長時程熒光示蹤要求，開發(fā)新型活體細(xì)胞熒光標(biāo)記材料刻不容緩。最新研究發(fā)現(xiàn)，SiC量子點光學(xué)性能及生物相容性良好，成為一種可替代傳統(tǒng)熒光染料的活體細(xì)胞熒光標(biāo)記與示蹤

2、納米生物材料。本文采用自蔓延制備的納米均質(zhì)碳化硅顆粒，通過對化學(xué)腐蝕、超聲波破碎分散、超重力場層析剪裁過程的可控處理，制備出粒子尺寸及表面物化特性可調(diào)控的SiC量子點，探究了SiC量子點的光學(xué)特性及其影響因素、量子點表面物化特性、量子點標(biāo)記機(jī)理及檢測方法、量子點熒光標(biāo)記致病鐮刀菌穩(wěn)定性及其長時程示蹤等內(nèi)容。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴系統(tǒng)研究了SiC量子點成型過程中的組織形貌演變規(guī)律及制備工藝參數(shù)對SiC量子點光致發(fā)光的影響規(guī)律，

3、得到了制備工藝-粒徑大小-光致發(fā)光特性之間的相互關(guān)聯(lián)機(jī)制。結(jié)果表明，氫氟酸與硝酸的比例為3:1時，SiC量子點光致發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到最大值；最佳超聲處理時長為20~25 min；超重力系數(shù)是SiC量子點尺寸的重要影響因素。SiC量子點的熒光顏色與粒子尺寸、激發(fā)光波長具有密切相關(guān)性。⑵利用JADE5.0及Materials Studio6.0軟件解析SiC量子點的晶體結(jié)構(gòu)，并計算模擬功能團(tuán)在SiC量子點表面的吸附機(jī)制。研究結(jié)果表明，SiC量子點

4、屬于面心立方(fcc)晶系，a=b=c=4.348?，α=β=γ=90o，空間群為F-43m，晶型為3C-SiC，每單胞含化學(xué)式Z=4；-COOH、-OH功能團(tuán)能夠在SiC量子點表面形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵結(jié)合，鍵能分別為2.65 eV、5.09 eV，并對吸附后構(gòu)型的態(tài)密度、電子密度分布及其成鍵機(jī)理進(jìn)行了分析探討。⑶研究了致病鐮刀菌活體細(xì)胞SiC量子點熒光標(biāo)記及成像示蹤方法，結(jié)果表明，SiC量子點可以實現(xiàn)致病鐮刀菌顏色可調(diào)諧（激發(fā)光波長為：3