半导体纳米粒子与金纳米粒子间荧光共振能量转移研究

采用水相法合成的CdTe半导体纳米粒子作为能量给体, 通过Schiff碱反应将单链DNA连接到表面. 采用柠檬酸钠还原氯金酸法制取的Au纳米粒子作为能量受体, 通过Au—S键将单链DNA连接到表面. 通过DNA链间的杂交, 构建了荧光共振能量转移体系(FRET). 测定了CdTe-DNA、 探针体系和探针体系+目标DNA的荧光强度. 结果表明, 探针体系的荧光强度最弱, 加入目标DNA后, 体系荧光增强, 表明该体系的构建是成功的.     

金纳米粒子与单链DNA的相互作用

研究了金纳米粒子与单链DNA在不同pH值时的相互作用以及金纳米粒子与不同碱基序列单链DNA的相互作用. 结果表明, 在pH为12.6的强碱性条件下, 单链DNA能使金纳米粒子稳定分散在溶液中; 在pH为1.4的强酸性条件下, 单链DNA能保护金纳米粒子不发生融合, 而只发生团聚, 且团聚现象具有可逆性. 不同寡核苷酸对金纳米粒子的亲和力按poly dA>poly dC>poly dT的顺序依次减弱. 单链DNA对纳米金的保护作用强度与单链DNA的长度成正比.     

牛血红蛋白与银纳米粒子相互作用的光谱研究

运用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、荧光光谱、同步荧光光谱、圆二色光谱(CD)及傅立叶变换红外光谱(FTIR)等手段, 研究牛血红蛋白(Bovine Hemoglobin, 简称BHb)与银纳米粒子的相互作用. 结果表明, BHb能吸附在银纳米粒子的表面, 使其415 nm处的特征等离子体共振吸收峰强度下降, 峰位红移. 随银纳米粒子的浓度增大, BHb分子中Soret带的吸收持续降低, 说明银纳米粒子可能使部分血红素辅基从它们的键腔中脱离出来. Stern-Volmer方程分析表明, 银纳米粒子静态猝灭BHb的内源荧光. 由UV-Vis和荧光光谱的变化, 计算BHb与银纳米粒子的结合常数, 其数量级达到10⁹～10¹⁰. 同步荧光光谱的蓝移说明, 银纳米粒子扰动BHb分子内部的酪氨酸、色氨酸残基所处的微环境, 使之包埋于疏水腔中. 拟合计算远紫外CD数据发现, 银纳米粒子诱导BHb产生轻微的二级结构改变, α-螺旋含量降低. FTIR光谱结果提示, BHb中半胱氨酸残基的硫、羧基氧、酰胺及氨基酸残基中的氮原子与银纳米粒子可能有表面键合作用.     

荧光光谱法研究槲皮素与氨基酸的相互作用

采用荧光光谱法研究荧光活性物质槲皮素（Qct）与色氨酸（Try）、酪氨酸（Tyr）和苯丙氨酸（Phe）的相互作用.在pH 7.4的磷酸缓冲溶液（PBS）中,测得不同温度下的反应平衡常数（K）和结合摩尔比（n）及结合的热力学常数.槲皮素与游离的氨基酸间有较强的结合作用,且是自发进行.并由所得热力学常数确定了结合的作用力类型.     

基于发光金纳米粒子荧光增强法测定溶菌酶

参照文献方法合成了BSA修饰的水溶性发光金纳米粒子,并考察了其与溶菌酶之间的相互作用.依据溶菌酶对金纳米粒子的发光增强现象,建立了测定溶菌酶的荧光新方法.考察了发光金纳米粒子的浓度、pH值、反应时间及共存物质对测定的影响.优化条件为:发光金纳米粒子浓度4.0×10(-6)mol/L,pH 7.0、反应时间10 min....     

纳米金粒子与R-藻红蛋白的相互作用

以NaBH4为还原剂, 采用化学还原法制备了纳米金溶胶, 发现以pH=7的金前驱液还原得到的纳米金粒子具有最强的紫外吸收(525 nm), 当以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂时, 此吸收紫移到510 nm. TEM观察金粒子大小为5~8 nm. PVP、聚乙烯醇(PVA)和吐温-80等能较好地稳定纳米金粒子, 而十二烷基苯磺酸钠、PEG-1000和OP乳化剂等则没有稳定作用. 以紫外-可见光谱(UV-Vis)、X光荧光光谱(XRF)、透射电子显微镜(TEM)等研究了纳米金粒子与R-藻红蛋白的相互作用, 发现R-藻红蛋白本身对纳米金粒子具有良好的稳定作用. 当R-藻红蛋白与纳米金粒子共存时, R-藻红蛋白所具有的538 nm吸收带强度有所增强, 并发生紫移, 同时578 nm的荧光强度也明显减弱, 这表明R-藻红蛋白与纳米金粒子的相互作用对R-藻红蛋白的空间结构产生了影响, 导致位于R-藻红蛋白外缘藻红素发色团(PEB)的微环境发生了改变. 凝胶柱层析及分光光度分析结果进一步证实了金纳米粒子与藻红蛋白存在明显的相互作用, 这种相互作用可能与藻红蛋白分子中所包含的氨基基团有关.     

血红蛋白在纳米金修饰电极上的电化学研究

氧化还原蛋白在电极上的直接电化学研究不但能获得有关蛋白质和酶的热力学和动力学性质等重要信息,为开发新型生物传感器和生物反应器提供理论指导,而且对了解它们在生命体内的电子转移机理和生理作用机制具有重要意义。血红蛋白(Hb)是以血红素为辅基的蛋白质,在生物体中的主要     

金纳米粒子与蛋白质的相互作用及其应用

金纳米粒子与蛋白质间存在多种作用方式,包括物理吸附、化学共价结合以及非共价特异性吸附等.金纳米粒子表面等离子体共振效应引起可见光区的特征吸收及表面增强拉曼散射,常用来研究金纳米粒子与蛋白质间的相互作用.金纳米粒子与蛋白质间的作用与纳米粒子的尺寸、表面化学及蛋白质的大小、电荷、氨基酸残基有关.利用金纳米粒子与蛋白质的相互作用及纳米金的谱学性质,可以对疾病或环境污染进行简单、高效、低成本检测,也可用于疾病治疗.     

粒子-聚合物相互作用与粒子-粒子相互作用对聚合物基纳米复合物力学性能的影响

聚合物基纳米复合物(PNCs)具有比传统高分子材料更加优异的光学、力学、热力学等性能,广泛应用于各个工程领域.而纳米粒子(NPs)对材料性能提高的机理则是当前聚合物纳米复合物领域研究的重要问题,聚合物纳米复合体系相互作用的影响因素众多,至今尚未明确并完整建立复合体系相互作用与性能增强之间的关系.本文总结了近年来关于纳米粒子填充聚合物基体力学性能的研究,从粒子-聚合物相互作用和粒子-粒子相互作用角度阐述了聚合物纳米复合体系力学性能的增强机理,并根据体系中不同的结构关系分别总结了聚合物/未改性纳米粒子复合体系和聚合物/聚合物接枝纳米粒子复合体系中影响力学性能的因素.该部分内容具有重要的理论和实践意义,有助于构建复合体系微观结构与宏观性能之间的关系,进而对微观层面调控PNCs的力学性能提供指导.     

光度法研究L-半胱氨酸修饰的ZnS纳米粒子与牛血红蛋白的作用

L-半胱氨酸;ZnS纳米粒子;牛血红蛋白;紫外光谱;荧光光谱;FTIR-ATR     

槲皮素与酪蛋白和牛血清白蛋白的相互作用及共存碳纳米管的影响

采用荧光猝灭和同步荧光法,研究了磷酸缓冲溶液(PBS, pH=7.4)中有无碳纳米管(CNTs)共存时,荧光活性物质槲皮素(Qct)与牛血清白蛋白(BSA)和酪蛋白(Cas)的相互作用. 推导了方法1(固定蛋白质浓度, 改变Qct浓度, 测量蛋白质荧光改变)和方法2(固定Qct浓度, 改变蛋白质浓度, 测量Qct荧光改变)研究分子间作用的一般方程, 由非线性最小二乘拟合法测算了结合常数K和摩尔结合比n, 并藉此定量评估了“光内滤所致猝灭”效应的影响. 研究了共存CNTs或Qct对BSA或Cas的荧光猝灭效应, 及CNTs对Qct-BSA和Qct-Cas相互作用的影响. 以同步荧光法考察了CNTs或Qct对BSA或Cas构象的影响, 并测算了CNTs或Qct与蛋白质中酪氨酸(Tyr)或色氨酸(Trp)残基相关的K和n. 结果表明, CNTs主要与处于蛋白质分子表面附近的Trp残基作用, 而小分子Qct则还可与处于蛋白质分子内部的Tyr残基作用.     

Interactions of Quercetin with Casein and Bovine Serum Albumin as well as the Effects of Coexisting Carbon Nanotubes

Fluorescence quenching and synchronous fluorescence methods were used to study the interactions of fluore-scence-active quercetin (Qct) with casein (Cas) and bovine serum albumin (BSA) in phosphate buffer solution (PBS, pH=7.4) with or without coexisting carbon nanotubes (CNTs). Formulae for binding constant (K) and molar binding ratio (n) were established for methods 1 (fixing protein concentration, changing Qct concentration, and monitoring the fluorescence of protein) and 2 (fixing Qct concentration, changing protein concentration, and monitoring the fluorescence of Qct), to which values of K and n were calculated via nonlinear least-square fitting of the experimental data, and the “optical inner filtering induced fluorescence quenching” effect was thus quantitatively evaluated. The quenching effects of coexisting CNTs on the fluorescence of Qct, BSA, and Cas, as well as the effects of coexisting CNTs on Qct-BSA and Qct-Cas interactions, were examined. Synchronous fluorescence was also used to examine the effects of coexisting CNTs and Qct on the conformations of BSA and Cas, with relevant K and n values for tyrosine (Tyr) and tryptophan (Trp) residues estimated. It was concluded that the CNTs mainly interacted with the Trp residues locating near the protein surfaces, but small-sized Qct molecules could further interact with the Tyr residues locating inside the protein molecules.     

具有温度敏感和智能荧光特性的聚合物包覆金纳米粒子的研究

以4-二甲氨基吡啶稳定的金纳米粒子(DMAP-AuNPs)为前驱体,通过与端基含二甲氨基查尔酮的聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM-DMAC)进行配体置换,制备了具有温度敏感和智能荧光特性的PNIPAM-DMAC聚合物包覆的金纳米粒子(PNIPAM-AuNPs),并通过紫外可见吸收光谱、透射微镜、核磁共振氢谱、红外光谱和热重分析仪对其形貌和结构进行了分析和表征.PNIPAM-AuNPs能够很好地分散在水、乙醇、丙酮、氯仿和四氢呋喃中,其表面等离子共振(SPR)吸收特征波长分别为537、527.6、527.4、532.2和530.4 nm.PNIPAM-AuNPs的表面聚合物接枝密度为1～2条聚合物链/nm2.温敏性结果表明,PNIPAM-AuNPs具有低临界溶解温度(LCST),其LCST温度比相应的PNIPAM-DMAC聚合物低2.5 K;在PNIPAM-AuNPs发生相转变前后,金纳米粒子的SPR特征峰由537 nm蓝移至525 nm处.荧光性能研究表明,随着溶剂极性的增加,PNIPAM-AuNPs 的荧光特征波长发生红移,荧光强度先增加后减小,具有极性敏感的荧光特性;在25℃时,PNIPAM-AuNPs水溶液几乎无荧光,而当温度升高到45℃后,荧光强度显著提高,表现出温度“开/关”的荧光特性.     

可可碱与牛血清白蛋白作用光谱特性的研究

本文应用荧光光谱法研究了可可碱（TB）与牛血清白蛋白（BSA）相互作用的光谱特性。测定了18℃、30℃、40℃温度下的结合常数KA分别为1．68×10^4、1．58×10^4、1．45×10^4L／mol,结合位点数咒分别为1．04、1．03、1．03。实验结果表明：TB对BSA内源荧光的猝灭机理主要为静态猝灭;热力学参数探讨其相互作用机理,TB主要以静电力与BSA相互作用;研究了TB对BSA构象的影响,BSA的荧光主要源于色氨酸残基。同时研究了Cu^2＋存在下TB与BSA的相互作用。     

吡虫啉与牛血红蛋白相互作用的光谱研究

利用紫外可见光谱和荧光光谱研究了在生理pH值条件下农药吡虫啉与牛血红蛋白(BHb)的相互作用。实验结果表明:吡虫啉分子与BHb发生反应生成复合物,导致BHb内源荧光的猝灭,该猝灭属于静态猝灭。测定了不同温度下该反应的表观结合常数、结合位点数及结合热力学参数,热力学参数的变化表明上述作用过程是一个熵增加、自由能降低的自发分子间作用过程,吡虫啉与BHb之间以静电和疏水作用力为主;并用同步荧光光谱法探讨了吡虫啉对BHb构象的影响。     

槲皮素和芦丁与牛血清白蛋白相互作用研究

本文用荧光光谱法研究了槲皮素、芦丁与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用,确定槲皮素、芦丁对BSA的荧光猝灭类型是静态猝灭,并计算出不同温度下槲皮素、芦丁与BSA的结合常数,由热力学参数确定它们间主要是疏水作用力,并依据F ster能量转移原理求得其结合距离及能量转移效率,探讨了小分子-蛋白质作用规律。     

Ratiometric Fluorescent Probe Based on Novel Red-emission BODIPY for Determination of Bovine Serum Albumin

A novel red-emission boron-dipyrromethene（BODIPY） dye with a pyrrole ring was synthesized simply via one-pot reaction. The spectral properties of it were investigated under the conditions of different solvents. The results show that the as-prepared BODIPY dye is extremely sensitive to solvent polarity, and the fluorescent emission enhances with the decrease of solvent polarity. In aqueous buffer, the addition of bovine serum albumin leads to a ratiometric change in absorption spectra with an association constant of 1.16×10^6 L/mol. Meanwhile, the fluorescence emission increases greatly at 622 nm but changes slightly at 575 nm. The response time is very short（less than 3 min）, and the changes of color can be noticed by naked eyes. Bovine serum albumin can be detected by this ratiometric fluorescence probe, but other proteins or enzymes cannot be detected by this method, which indicates that this novel dye has high selectivity towards bovine serum albumin. The reason is that bovine serum albumin has suitable hydro- phobic cavities for binding with the dye. In addition, the dye molecule can penetrate cell membrane easily and make a fast fluorescent stain, which makes it a potential probe for living-cell fluorescence imaging.     

QCM and EC-SPR Studies of Cytochrome cSelf-assembled on Au Electrode and Enhancement of SPR Signal by Au Nanoparticles

Quartz crystal microbalance(QCM) and cyclic voltammetry(CV) were used to characterize the monolayer of cytochrome c(Cyt c), which was adsorbed on gold film modified with alkanethiol mixed monolayer. A direct comparison of protein surface coverages calculated from QCM and cyclic voltammetric measurements illustrates that the ratio of the electroactive Cyt c to the total surface-confined Cyt cis 34%, which suggests that the orientation is a main factor affecting the electroactivity of Cyt c. Moreover, surface plasmon resonance(SPR) measurement combined with CV “in situ” was used to investigate the conformational change of Cyt c in the redox process. Besides, Au nanoparticles(Au NPs) were adsorbed on the surface of Cyt c. The result indicates that Au NPs promote electron transfer between Cyt c and the gold electrode, and SPR result suggests Au NPs enhance SPR signal.