荧光DNA-银纳米簇与DNA-铜银纳米簇性质研究及其对汞离子与L-组氨酸的检测

荧光DNA-银纳米簇与DNA-铜银纳米簇性质研究及其对汞离子与L-组氨酸的检测

论文摘要

以DNA为模板合成的金属纳米团簇作为一种新型荧光材料因其良好的生物相容性和光学特性备受关注。本文结合文献设计不同的DNA模板合成了银纳米簇(Ag NCs)和铜银纳米簇(Cu/Ag NCs),通过紫外可见吸收光谱,荧光光谱,透射电子显微镜(TEM),圆二色光谱(CD),X射线光电子能谱(XPS),荧光寿命等手段对材料进行了表征,对其性质进行探究,并实现了对Hg2+和L-组氨酸的检测。主要研究工作如下:(1)采用不同富C模板合成Ag NCs和Cu/Ag NCs对其性质进行研究,并利用C-T30695-Cu/Ag NCs实现了对Hg2+的高选择性灵敏检测。首先研究了含有4段或4段以上连续(2-5个)C碱基的富C序列合成的DNA-Ag NCs的荧光性质,发现在不同激发波长下,DNA-Ag NCs的荧光光谱中都可以观察到绿色和/或橙色/红色的发射,实验结果表明C碱基个数及连续C碱基片段数目都对其荧光发射波长和强度有着显著的影响。其中C-T30695-Ag NCs具有明显的双发射特性,对其进行深入研究发现在酸性介质中合成的C-T30695-Ag NCs具有较强的橙光发射峰,而碱性条件下合成的C-T30695-Ag NCs具有较强的绿光发射峰。为改善银纳米簇性质,引入铜离子合成了C-T30695-Cu/Ag NCs,发现与C-T30695-Ag NCs相比,它制备时间短,稳定性高,无论在酸性或碱性条件下都表现出较强的绿光发射。研究不同金属离子对C-T30695-Ag NCs和C-T30695-Cu/Ag NCs的影响,实验结果显示C-T30695-Cu/Ag NCs对Hg2+的选择性优于其他金属离子,检测限低至2.4 nM,并能够在实际水样中对Hg2+进行检测。进一步研究Hg2+对C-T30695-Cu/Ag NCs的猝灭机制,发现猝灭可能与Hg2+的氧化作用以及Ag+/Cu+与Hg2+间的d10-d10相互作用有关。(2)探究在DNA模板中添加富G序列对合成的Ag NCs与Cu/Ag NCs的影响及其对L-组氨酸荧光增强检测。通过在富C单链DNA C-T30695上连接一段富G序列,合成了发射强烈橙色荧光的G-Ag NCs和G-Cu/Ag NCs。利用Ni2+与G碱基相互作用对G-Ag NCs的荧光猝灭以及L-His与Ni2+的强配位作用,实现了对L-His快速准确的分析。该方法的检测线性范围为20-160μM,检出限为4.17μM,能够应用于胎牛血清中L-His的检测并表现出对L-His良好的选择性。

论文目录

  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 英文缩略表
  • 第一章 绪论
  •   1.1 引言
  •   1.2 DNA-金属纳米簇
  •     1.2.1 DNA-单金属纳米簇
  •     1.2.2 DNA-双金属纳米簇
  •   1.3 DNA-金属纳米簇的检测信号产生方式
  •     1.3.1 分子信标
  •     1.3.2 合成DNA-金属纳米簇
  •     1.3.3 杂交致荧光增强
  •     1.3.4 反应致荧光猝灭
  •   1.4 本文设计思路及研究内容
  •     1.4.1 设计思路
  •     1.4.2 研究内容
  • 2+的检测'>第二章 富C序列为模板合成Ag NCs与 Cu/Ag NCs的性质及对Hg2+的检测
  •   2.1 引言
  •   2.2 实验试剂及仪器
  •     2.2.1 实验试剂
  •     2.2.2 实验仪器
  •   2.3 实验内容
  •     2.3.1 溶液的配制
  •     2.3.2 Ag NCs及 Cu/Ag NCs的制备
  •     2.3.3 粒径与形貌测试
  •     2.3.4 XPS样品的制备
  •     2.3.5 金属离子影响的测定
  •     2.3.6 优化检测孵育时间
  •     2.3.7 荧光寿命测试
  • 2+的检测'>    2.3.8 水样中Hg2+的检测
  •   2.4 结果与讨论
  •     2.4.1 连续C碱基数目及连续C碱基片段数目对Ag NCs性质的影响
  •     2.4.2 pH对 C-T30695-Ag NCs性质影响
  •     2.4.3 C-T30695-Ag NCs与 Cu/Ag NCs性质比较
  •     2.4.4 金属离子对DNA-金属纳米簇的影响
  • 2+孵育时间'>    2.4.5 优化检测Hg2+孵育时间
  • 2+'>    2.4.6 检测Hg2+
  •     2.4.7 可能的猝灭机理
  •     2.4.8 应用于实际水样检测
  •   2.5 小结
  • 第三章 富G C序列为模板合成Ag NCs及对L-组氨酸的检测
  •   3.1 引言
  •   3.2 实验试剂及仪器
  •     3.2.1 实验试剂
  •     3.2.2 实验仪器
  •   3.3 实验内容
  •     3.3.1 对L-His响应灵敏度测试
  •     3.3.2 优化孵育时间
  •     3.3.3 对L-His选择性研究
  •     3.3.4 胎牛血清中检测L-His
  •   3.4 结果与讨论
  •     3.4.1 DNA-Ag NCs及 DNA-Cu/Ag NCs的性质
  • 2+对G1-Ag NCs的荧光猝灭'>    3.4.2 Ni2+对G1-Ag NCs的荧光猝灭
  •     3.4.3 L-His对猝灭体系的恢复
  •     3.4.4 检测L-His
  •     3.4.5 对L-His的选择性测定
  •     3.4.6 实际应用
  •   3.5 小结
  • 第四章 总结与展望
  •   4.1 总结
  •   4.2 展望
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的论文
  • 致谢
  • 个人简况及联系方式
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 毛安琪

    导师: 魏春英

    关键词: 银纳米簇,铜银纳米簇,汞离子

    来源: 山西大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 生物学,生物学,化学,材料科学

    单位: 山西大学

    分类号: O657.3;Q523;TB383.1

    DOI: 10.27284/d.cnki.gsxiu.2019.000350

    总页数: 69

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