水热法一步合成氮掺杂碳点及其应用于Cu(Ⅱ)离子检测

采用水热法以聚乙烯亚胺为原料一步制备氮掺杂荧光碳点。紫外-可见吸收光谱、荧光光谱以及透射电镜显示,所制备的碳点荧光性能优异、分散性好、且无团聚现象。Cu(Ⅱ)对所得的碳点表现出选择性荧光猝灭效果,这种现象可用于Cu(Ⅱ)检测。在0.1 mol/L PBS溶液中,荧光碳点的荧光强度随着Cu(Ⅱ)浓度的增加逐渐减弱。该方法对Cu(Ⅱ)检测的线性范围为50~150 μmol/L,检出限为10 μmol/L。细胞毒性测试结果表明,不同浓度的碳点对细胞活性影响均较小,其细胞毒性低。以上结果说明该碳点能成功检测Cu(Ⅱ)且细胞毒性低,在生物传感方面有潜在应用价值。     

绿色荧光碳点的制备及其在铜检测中的应用

以D-葡萄糖和L-天冬酰胺为原料,通过热解法制备得到绿色荧光碳点。该碳点在Cu2+存在下,碳点荧光发生显著猝灭。基于此,建立了一种可选择性检测Cu2+的方法,在1.0~20.0μmol/L线性范围内对Cu2+呈现良好的响应,检出限为6.3 nmol/L。通过标准加入法将其用于实际水样中Cu2+的检测,回收率为95.2%~105.0%,该碳点可以应用在环境水样中Cu2+的检测。此外,为充分利用该碳点较低的细胞毒性和良好的生物相容性等优点,通过荧光共聚焦成像技术将其成功用于细胞中Cu2+的可视化检测,进一步拓宽了碳点的应用领域。     

CdTe/CdS@SiO_2@BPEI-CQDs双发射比率荧光探针的构建及在测定生物样品中Cu(Ⅱ)的应用

本文制备了对Cu(Ⅱ)具有选择性识别作用的Cd Te/Cd S@Si O_2@BPEI-CQDs双发射比率荧光探针。基于Cu(Ⅱ)能使探针表面的BPEI-CQDs荧光猝灭的现象,建立了测定Cu(Ⅱ)的比率荧光新方法。在最佳条件下,该方法测定Cu(Ⅱ)的线性范围为0.40~70μmol/L,检测限为0.27μmol/L。建立的方法已被成功用于人体尿液及血浆中Cu(Ⅱ)的测定。     

聚多巴胺-氧化石墨烯修饰玻碳电极测定痕量Cu(Ⅱ)

采用吸附自聚法制备聚多巴胺-氧化石墨烯复合材料修饰玻碳电极(PDA-GO/GCE),并研究了该修饰电极的电化学性能。结果表明,在0.1mol/L的HAc-NaAc缓冲溶液中,最优实验条件下,于-0.9V电位富集10min,溶出峰电流与Cu(Ⅱ)的浓度在0.1~1.0μg/L和1.0~30.0μg/L范围内呈良好线性关系,线性相关系数为0.991和0.995,检出限为0.02μg/L。采用标准加入法对水样中Cu(Ⅱ)进行测定,回收率达91.3%~96.9%,测量结果和电感耦合等离子体质谱法一致。PDA-GO/GCE具有良好选择性、稳定性和重现性,且制备简单、灵敏度高,可用于自来水和湖水中痕量Cu(Ⅱ)的检测。     

碳点-荧光桃红荧光共振能量转移体系在铜离子检测中的应用研究

在pH 8.4的溶液中,碳量子点(Carbon quantum dots,CQDs)和荧光桃红(Fluorescent pink,FP)之间发生荧光共振而使后者的荧光增强。体系中加入痕量Cu2+后,FP的荧光被猝灭,且在一定范围内体系的荧光猝灭程度与Cu2+浓度呈良好的线性关系。据此建立了荧光猝灭法测定河水、农田水、自来水中痕量Cu2+的新方法。方法的线性范围为9.42~23.55μmol/L,检出限(3σ/k)为3.14μmol/L。将该方法应用于河水、农田水及自来水中Cu2+的检测,其相对标准偏差(RSD)不大于0.91%,加标回收率为98.7%~99.0%,结果令人满意。     

碳量子点荧光探针的制备及其在苦味酸检测中的应用

以银杏叶为原料,采用水热法制备得到新型荧光碳量子点(CQDs)。该碳量子点的平均粒径为5.5 nm,最大激发波长为335 nm,最大发射波长为418 nm。基于碳量子点荧光光谱与苦味酸(PA)吸收光谱存在部分重叠而发生荧光共振能量转移(FRET),建立了以碳量子点作为荧光探针用于苦味酸检测的新方法。在最佳实验条件下,加入苦味酸前、后的荧光强度比值(I₀/I)与苦味酸浓度(c)在0.2～800μmol/L范围内呈良好的线性关系,相关系数(r)为0.999 5,检出限(LOD)为32 nmol/L。在5、40、80μmol/L加标水平下,实际水样中苦味酸的回收率为98.0%～104%,相对标准偏差(RSD)为1.0%～3.2%。该方法可用于实际样品中苦味酸的灵敏、快速和高效检测。     

荧光碳点与CdTe量子点对毕赤酵母的毒性比较

以葡萄糖为碳源合成荧光碳点;以巯基琥珀酸为稳定剂,合成CdTe量子点。通过紫外吸收光谱和荧光发射光谱对二者的荧光性能进行表征。又以毕赤酵母作为指示生物,考察了延滞期的毕赤酵母分别与荧光碳点和量子点共培养后的生长曲线,并利用血球计数板法对培养至25h的毕赤酵母细胞进行计数。研究结果表明:荧光碳点对毕赤酵母的生长抑制作用不明显,即使在高浓度(14.4 mmol/L)下,也基本不影响毕赤酵母的生长;而CdTe量子点必须控制在很低的浓度(5.1μmol/L),才表现出低的细胞毒性。     

荧光氮化碳点的合成以及用于铜离子检测

荧光探针可对重金属离子进行灵敏、快速、可视化检测。氮化碳点(CNDs)不含金属,并具有水溶性、低毒性、易于制备和高荧光量子产率等特点,在重金属离子检测中具有潜在的应用价值。本研究利用乙二胺和四氯化碳制备了CNDs荧光探针,Cu²⁺可以猝灭探针的荧光,基于此建立了Cu²⁺的荧光检测方法。在Cu²⁺浓度为2.0～10.0μmol/L范围内具有良好的线性响应,检出限(S/N=3)低至0.058μmol/L。将此探针用于检测自来水、湖水和废水中Cu²⁺的含量,回收率在91.5%～105.3%之间,表明本方法具有良好的实用性。进一步基于CNDs制备了荧光检测试纸用于检测Cu²⁺,裸眼可检测的最低浓度为0.5μmol/L,为现场实时检测Cu²⁺提供了一种可选方案。     

柠檬酸荧光碳点的合成及其在Fe(Ⅲ)检测和细胞成像中的应用

以柠檬酸为原料,采用一步水热法合成荧光碳点。所合成的荧光碳点在310nm激发波长下的荧光量子产率为5.3%,发射光谱随着激发波长红移而红移。透射电镜(TEM)表征显示荧光碳点在水溶液中分布均匀,平均粒径为2.9nm。红外(IR)光谱和Zeta电位结果表明碳点表面有羧基和羟基等活性官能团。Fe(Ⅲ)对这些荧光碳点表现出选择性猝灭效果,这种现象可以用于Fe(Ⅲ)检测。在10mmol/L的HEPES缓冲溶液(pH=7.0)中,荧光碳点的荧光强度随着Fe(Ⅲ)浓度的增加逐渐衰减。该方法对Fe(Ⅲ)测定的线性范围为100~500μmol/L,检出限为112.5nmol/L。细胞成像结果表明,柠檬酸的碳点可进入到B16-F10细胞内,并在405nm和488nm激光照射下发出不同颜色的荧光。以上结果表明该碳点在Fe(Ⅲ)检测和细胞成像方面有潜在应用价值。     

基于碳点与硫黄素T之间的内滤光效应测定Cu(Ⅱ)

本文以柠檬酸(Citric Acid,CA)为碳源,聚乙烯亚胺(Branched Polyethylenimine,BPEI)为钝化剂,采用水热法合成了高荧光量子产率的碳点(Carbon Dots,CDs)。使用紫外-可见光谱、红外光谱、荧光光谱及原子力显微镜等对制得的CDs进行表征。制备的CDs粒径分布均匀,主要在3~6nm之间,量子产率为39.8%。由于CDs的发射光谱和硫黄素T(Thioflavin T,ThT)的激发光谱有很大程度的重叠,基于荧光内滤效应构建了测定Cu(Ⅱ)的BPEI-CDs/ThT体系,该体系测定Cu(Ⅱ)有很高的灵敏度和选择性,线性范围为5.0×10-8~5.0×10-5 mol/L,检测限为1.0×10-8 mol/L。     

采用N-CQDs-Al~(3+)探针检测两类食品中三聚磷酸钠

通过烟酰胺一步水热法制备氮掺杂碳量子点(N-CQDs),该碳量子点荧光量子产率为23. 2%。TEM和XPS结果表明,其平均粒径为2 nm及表面可能存在-COOH和-NH2。基于Al~(3+)对N-CQDs荧光猝灭和三聚磷酸钠(STPP)能显著恢复其荧光强度的原理,设计一种新型荧光探针用于检测STPP。该方法的线性范围为0. 33～9. 33μmol/L,检出限为0. 19μmol/L。该探针可用于检测牛奶和猪皮晶中STPP。     

基于枸杞为原料的碳量子点制备及作为荧光探针高灵敏检测D-青霉胺

以枸杞为原料,一步水热法制备得到具有强烈荧光的碳量子点(CQDs),并基于Cu(Ⅱ)与CQDs形成无辐射复合体,构建了"关-开"型荧光探针用于D-青霉胺(D-PA)的选择性高灵敏检测.在CQDs溶液中加入Cu(Ⅱ)离子后,CQDs的荧光发生淬灭,体系的荧光信号处于"关闭"状态.在D-PA存在下,由于D-PA与Cu(Ⅱ)具有更强的结合力,形成比CQDs-Cu(Ⅱ)复合体更稳定的络合物,将Cu(Ⅱ)从CQDs表面移除下来,使CQDs的荧光得到恢复,体系的荧光信号呈"打开"状态.实验探讨了Cu(Ⅱ)对CQDs荧光淬灭的机理,考察了各种反应条件.在优化的条件下,CQDs探针的荧光恢复程度与D-PA的浓度在0.5~80μmol L~(-1)范围呈良好的线性关系,检出限为0.15μmol L~(-1).应用于人血清中D-PA的检测,回收率为96.7%~105.0%,相对标准偏差小于3.1%,表明该法可应用于人体内D-青霉胺药物的检测和药代动力学研究.     

氮氟共掺杂荧光碳点的制备及其在核黄素检测中的应用

以柠檬酸、L-赖氨酸和氟化钠为原料,利用水热法制备了具有明亮蓝色荧光的氮氟共掺杂碳点(NFCDs),通过透射电子显微镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光光谱对合成的NFCDs进行表征,并基于核黄素与NFCDs之间的荧光共振能量转移构建了NFCDs荧光探针用于核黄素的检测。在优化实验条件下,该方法对核黄素的线性范围为3.0～66.5μmol/L,检出限为0.26μmol/L,将其用于牛奶和奶粉中核黄素的测定,回收率为96.7%～103%。经MTT法测定NFCDs对HeLa细胞为低毒性,并成功用于细胞中核黄素的检测。     

硫氮共掺杂碳量子点的制备及应用

以中性红和硫脲为原料,一步水热法制备了近红外荧光硫氮共掺杂碳量子点(SN-CQDs)。通过透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、X射线光电子能谱等技术对制备的SN-CQDs进行形貌及光学性质表征。制备的SN-CQDs尺寸均匀,稳定性高,在荧光光谱中,发射波长最大值在628 nm处,最佳激发为510 nm。铬离子(Cr~(3+))和4-硝基酚(4-NP)对SN-CQDs产生荧光猝灭作用,且具有良好的选择性,将制备的SN-CQDs作为荧光探针用于Cr~(3+)和4-NP的检测。Cr~(3+)浓度在0～170μmol/L范围内与SN-CQDs的荧光猝灭程度呈现良好的线性关系,相关系数为0.9922。4-NP的浓度在0～240μmol/L范围内与SN-CQDs的荧光猝灭程度呈现良好的线性关系,相关系数为0.9955。制备的碳量子点用于实际水样检测准确度较高,对Cr~(3+)和4-NP具有高灵敏度以及较好的抗干扰能力,为检测Cr~(3+)、4-NP提供了新的检测方法。     

基于碳点荧光恢复法测定生物巯基化合物

碳点(CDots)是一种新型荧光纳米材料,Cu2+可以有效猝灭其荧光;而当有生物巯基化合物存在时,碳点-Cu2+体系的荧光可以恢复.基于此原理,我们成功地构建了检测生物体内总巯基化合物的新方法.该方法具有很好的选择性,常见氨基酸和金属离子对谷胱甘肽(GSH)、半胱氨酸(Cys)和高半胱氨酸(Hcy)的检测无影响.最佳实验条件下,谷胱甘肽、半胱氨酸、高半胱氨酸的浓度在6.0×10-6mol/L～1.0×10-4mol/L与相对荧光强度呈线性,R>0.996,检出限为2.0×10-6mol/L.该体系成功用于血清样品中总巯基化合物的检测.     

一种基于分子内质子转移发色团的硫化氢荧光探针的合成及其生物成像研究

硫化氢在许多生理过程中扮演十分重要的角色,因此检测和成像生物体内的硫化氢具有十分重要的意义。该研究成功制备了一种基于分子内质子转移发色团的硫化氢荧光探针(DHCD)。在PBS-DMSO(磷酸盐-二甲基亚砜,99∶1,体积比,pH 7.45)缓冲溶液中,DHCD的荧光强度与NaHS的浓度在0～10μmol/L范围内呈现良好的线性关系,检出限为0.84μmol/L。该探针对硫化氢的响应具有较大的Stokes位移(～165 nm)、高灵敏度和选择性。此外,合成的探针拥有良好的细胞渗透性和低的毒性,可用于HeLa细胞中硫化氢的荧光成像,在生物分析中具有潜在应用价值。     

荧光金纳米团簇的制备及其在铜离子检测中的应用

在水溶液中以谷胱甘肽(Glutathione,GSH)为稳定剂和还原剂,制备了具有较好荧光性能的金纳米团簇(GSH-AuNCs),对其结构和荧光性能等进行了表征。基于Cu2+对该GSH-AuNCs的荧光具有选择性猝灭作用建立了一种快速且简便的检测痕量Cu2+的方法。考察了检测体系中GSH-AuNCs的浓度、反应时间、pH值等因素对测定的影响。结果表明,在最优实验条件下,GSH-AuNCs的荧光强度与Cu2+的浓度分别在5.0×10-9～4.0×10-6 mol/L(R=0.9940),4.0×10-6～2.0×10-5 mol/L(R=0.9950)范围呈良好线性关系,检出限(S/N=3)为2.0×10-9 mol/L。该方法成功地应用于实际水样中Cu2+的检测。     

量子点-卟啉纳米复合体系在肿瘤细胞成像中的应用

本文合成了高荧光量子产率、单分散性好的水溶性CdTe量子点(quantum dots,QDs),并与α,β,γ,δ-四(1-甲基吡啶嗡-4-基)卟吩对甲苯磺酸盐(TMPyP)组装成QDs-TMPyP纳米复合物,研究了该复合物检测DNA的机理以及肿瘤细胞成像。结果显示,QDs-TMPyP纳米复合物通过光致电子转移机制检测DNA,当CdTe QDs和CdTe QDs-TMPyP浓度低于1.0μmol/L时,HeLa肿瘤细胞存活率达92%以上,表现出低的细胞毒性。0.2μmol/L CdTe QDs-TMPyP作用于肿瘤细胞时,细胞生长状态良好,对细胞内能谱分析发现细胞内含有Cd和Te原子。CdTe QDs-TMPyP复合物比CdTe QDs更易被HeLa细胞摄取,利用量子点荧光成功实现了细胞核内成像,为宫颈癌细胞药物输送和细胞成像的深入研究打下基础。     

抗坏血酸包裹的铜纳米簇作为荧光探针定量测定维生素B12

以抗坏血酸(AA)为模板和还原剂,通过“一锅法”在水溶液中合成低毒性的青色荧光铜纳米簇(AA@CuNCs)。实验表明,制备的水溶性AA@CuNCs外观呈球形,有良好的分散性,粒径约为1.6 nm。维生素B₁₂(VB₁₂)能高效猝灭AA@CuNCs的荧光,猝灭机理为静态猝灭和内滤效应。在10～60μmol/L与100～120μmol/L浓度范围内,VB₁₂浓度与AA@CuNCs的相对荧光强度(F₀/F)呈较好的线性关系,检出限低至0.07μmol/L。此外,该荧光探针可以有效地应用于实际样品中VB₁₂的检测,并可将其应用于细胞成像。     

分子印迹包裹的碳量子点荧光传感器特异性吸附检测核黄素北大核心CSCD

利用核黄素作为模板分子印迹在溶胶凝胶分子层并包裹碳量子点,制备荧光传感器(Carbon Quantum Dots@Molecular Imprinted Polymers,CD_(S)@MIPs)。在激发波长为370 nm时,该传感器特异性吸附核黄素后,520 nm处荧光随核黄素浓度的变化而变化,即520 nm处的荧光作为变量信号,碳量子点在460 nm的荧光作为参考信号,形成比率荧光传感器。核黄素的浓度与I_(520)/I_(460)的荧光比值呈现线性相关关系,线性范围为0.15~7.0μmol/L,检出限为8.48 nmol/L。相比于直接荧光检测核黄素的方法,此方法具有特异性、抗背景干扰性等优点,可应用于检测果汁中的核黄素。