日光辐射光还原合成左旋多巴胺功能化的荧光发射的银纳米簇和铁离子检测

以左旋多巴胺(L-3,4-dihydroxyphenylalanine,DOPA)为稳定剂,采用日光辐射光还原法,合成了强荧光发射的银纳米簇(silver nanoclusters,Ag NCs)。透射电镜分析表明,所合成的Ag NCs表现亚纳米非晶态结构。Ag NCs在可见-近红外波长范围内(400~750 nm)有明显光吸收带,最大荧光激发和发射峰分别为550和630 nm,荧光量子产率为2.3%(相对于罗丹明B)。Ag NCs的荧光强度与合成时的日光辐射时间、DOPA浓度以及pH值等因素有关。进一步优化了合成Ag NCs的条件。基于荧光猝灭原理,所合成的DOPA功能化的Ag NCs能选择性地灵敏响应Fe3+。修饰在Ag NCs表面的配体DOPA能够选择性地结合Fe3+,导致Ag NCs显著聚集,伴随荧光猝灭。Ag NCs具有的较高量子产率和红荧光发射特性,有利于提高Fe3+的分析灵敏度。     

基于金纳米簇探针的荧光猝灭检测铁离子

以D-色氨酸为保护剂和还原剂, 采用水热法快速制备了具有强荧光的金纳米簇(D-Trp@AuNCs); 以其作为荧光探针, 建立了基于荧光猝灭的选择性高灵敏检测Fe³⁺的传感方法. 利用透射电子显微镜(TEM)、 紫外-可见光谱(UV-Vis)和红外光谱(IR)等手段对制备的金纳米簇进行了表征, 并利用荧光光谱研究了D-Trp@AuNCs的荧光性能. 结果表明, D-Trp@AuNCs具有较好的生物相容性, 其最大激发波长为370 nm, 最大发射波长为460 nm; 向金纳米簇溶液中加入Fe³⁺后, D-Trp@AuNCs的荧光发生明显猝灭, 其猝灭程度与Fe³⁺的浓度在0.3~500.0 μmol/L范围内呈现良好的线性关系, 检出限为33.1 nmol/L(S/N=3). 将该荧光探针用于实际水样中Fe³⁺的检测, 回收率为86.6%~106.5%.     

一步法合成聚乙烯亚胺保护的荧光银纳米簇用于甲硝唑检测

甲硝唑(MNZ)是普遍使用的一种硝基咪唑类抗生素,多用于治疗厌氧菌引起的感染或动物饲料的添加剂,残留过量时会产生致畸、致癌等作用,因此准确检测MNZ十分必要。本研究利用微波技术,采用一步法成功合成了聚乙烯亚胺保护的银纳米簇(AgNCs@PEI)荧光探针,所合成的AgNCs在高离子强度及长时间光照下具有良好的荧光稳定性。AgNCs配体中的大量氨基官能团与MNZ中咪唑环内N原子之间的氢键作用,使二者形成稳定的非辐射基态配合物,导致AgNCs荧光强度下降,基于此建立了检测MNZ的荧光分析方法。线性范围为0.1～200μmol/L,检出限为0.038μmol/L(S/N=3),方法具有良好的选择性。将此荧光探针应用于人尿液中MNZ的测定,回收率为95.8%～103.4%,相对标准偏差小于4.3%。     

DNA银纳米簇荧光猝灭法测定CTMAB

本文以发夹型DNA为模板,NaBH₄ 为还原剂合成了银纳米簇(DNA-AgNCs),并将其作为荧光探针,建立了基于银纳米簇荧光猝灭的快速、灵敏检测阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)的新方法。利用透射电子显微镜(TEM)对制备的银纳米簇进行表征,结果表明,银纳米簇成球形,具有良好的分散性。进一步研究了DNA-AgNCs的荧光性能,其最大激发波长(Ex)为420 nm、最大发射波长(Em)为525 nm。向银纳米簇溶液加入CTMAB后,DNA-AgNCs的荧光强度明显降低,体系在525 nm处的荧光猝灭程度与CTMAB的浓度在4.0×10^-9～6.0×10^-8 mol·L^-1范围呈现良好的线性关系,检出限为1.3×10^-10 mol·L^-1。     

脱氧核糖核酸-银纳米簇荧光探针用于沙眼衣原体的定量检测

采用化学法合成脱氧核糖核酸-银纳米簇(DNA-AgNCs)荧光探针,并用于沙眼衣原体色氨酸合成酶β链基因(目标序列)的选择性荧光检测。在pH 6.6乙酸盐缓冲溶液中加入两条DNA探针和硝酸银,在还原剂硼氢化钠作用下合成了荧光强度大的DNA-AgNCs。在pH 5.5乙酸铵缓冲溶液中加入目标序列和DNA-AgNCs溶液,使混合溶液体积达到100μL,其中DNA-AgNCs的浓度达到1.5μmol·L^-1(以DNA浓度计),于15℃反应10 min,目标序列与其中一条DNA探针杂交,DNA-AgNCs结构被破坏,检测体系荧光猝灭。结果显示：DNA-AgNCs颗粒呈类球形,粒径约为2 nm,分散性良好且未发生团聚,荧光激发、发射波长分别在558,610 nm处。猝灭程度ΔF(目标序列添加后、前的检测体系荧光强度的差值)与目标序列浓度在0.23～1.10μmol·L^-1内呈线性关系,检出限(3s/k)为57 nmol·L^-1,测定值的相对标准偏差(n=11)为1.5%～4.9%。添加目标序列以及10倍目标序列浓度的同源序列、症状...     

银纳米簇荧光探针检测L-半胱氨酸

常温下合成了二氢硫辛酸(DHLA)包裹的银纳米簇(AgNCs),并基于L-半胱氨酸对AgNCs的荧光猝灭现象构建了AgNCs荧光探针对Cys的检测方法。结果表明,在优化条件下,AgNCs的荧光猝灭程度和Cys浓度在2.0~100μmol/L范围内呈现良好的线性关系(R2=0.998),检出限为1.77μmol/L(S/N=3)。在人体血清样品中Cys检测的加标回收率为94.0%~102.4%。     

以DNA为模板的银纳米簇荧光检测及逻辑门的构建

以DNA为模板,合成了具有荧光性质的银纳米簇(DNA-Ag NCs),利用荧光光谱、紫外光谱和红外光谱等手段对其进行了表征.基于DNA-Ag NCs与离子相互作用时产生的荧光变化可实现对离子浓度的检测.实验结果表明,在最佳实验条件下,Ni²⁺及Hg²⁺的浓度与DNA-Ag NCs荧光强度呈线性关系;并验证了该荧光探针用于检测自来水样品中汞离子和镍离子的实用性.由于以DNA为模板的DNA-Ag NCs能够响应多种刺激,如Ni²⁺,S^2-,Hg²⁺和p H等,利用相应的荧光强度可构建多输入的DNA-Ag NCs逻辑门及其组合逻辑门.当荧光输出强度(I_output)>初始荧光强度(I_origin)时,设定输出为1,采用各种刺激及其组合作为输入,构建了YES,INH和组合的NOR与INH逻辑门.而只有当I_output≥I_origin时定义为输出为1,可建立NOT,NOR,组合的IMP加上NOR...     

银纳米簇传感器应用于醋酸浓度的检测研究

本文基于pH调控的变色酸2R稳定的银纳米簇构建一个pH荧光传感器,尝试将该传感器应用于检测弱酸溶液浓度。通过一列的条件探究实验得到最佳检测条件。在最佳检测环境中,成功的实现了对醋酸溶液浓度的检测。检测结果与标示量非常接近,相对误差小,误差值在允许范围之内。良好的实验结果证明该pH荧光传感器用于检测弱酸溶液的浓度具有可行性和实用性。     

Peptide‐Stabilized,Fluorescent Silver Nanoclusters: Solid‐Phase Synthesis and Screening

Few‐atom silver nanoclusters (AgNCs) can exhibit strong fluorescence; however, they require ligands to prevent aggregation into larger nanoparticles. Fluorescent AgNCs in biopolymer scaffolds have so far mainly been synthesized in solution, and peptides have only found limited use compared to DNA. Herein, we demonstrate how solid‐phase methods can increase throughput dramatically in peptide ligand screening and in initial evaluation of fluorescence intensity and chemical stability of peptide‐stabilized AgNCs (P‐AgNCs). 9‐Fluorenylmethyloxycarbonyl (Fmoc) solid‐phase peptide synthesis on a hydroxymethyl‐benzoic acid (HMBA) polyethylene glycol polyacrylamide copolymer (PEGA) resin enabled on‐resin screening and evaluation of a peptide library, leading to identification of novel peptide‐stabilized, fluorescent AgNCs. Using systematic amino acid substitutions, we synthesized and screened a 144‐member library. This allowed us to evaluate the effect of length, charge, and Cys content in peptides used as ligands for AgNC stabilization. The results of this study will enable future spectroscopic studies of these peptide‐stabilized AgNCs for bioimaging and other applications.     

Fluorescent Silver Nanoclusters in Condensed DNA

We study the formation and fluorescent properties of silver nanoclusters encapsulated in condensed DNA nanoparticles. Fluorescent globular DNA nanoparticles are formed using a dsDNA–cluster complex and polyallylamine as condensing agents. The fluorescence emission spectrum of single DNA nanoparticles is obtained using tip‐enhanced fluorescence microscopy. Fluorescent clusters in condensed DNA nanoparticles appear to be more protected against destructive damage in solution compared to clusters synthesized on a linear polymer chain. The fluorescent clusters on both dsDNA and ssDNA exhibit the same emission bands (at 590 and 680 nm) and the same formation efficiency, which suggests the same binding sites. By using density functional theory, we show that the clusters may bind to the Watson–Crick guanine–cytosine base pairs and to single DNA bases with about the same affinity.     

富含胞嘧啶单链DNA-银纳米簇荧光探针用于S1核酸酶的灵敏检测

以富含胞嘧啶（C）的单链DNA为模板合成银纳米簇,将其作为功能化探针,建立了一种无标记荧光检测S1核酸酶的方法.S1核酸酶可以特异性识别单链DNA,在最适的酶催化反应条件下,可将其降解为单核苷酸或寡核苷酸片段.当S1核酸酶不存在时,富含C的单链DNA可以有效地合成荧光银纳米簇;当S1核酸酶存在时,单链DNA模板被特异性识别并降解,导致无法形成银纳米簇,使体系荧光信号降低.实验结果表明,银纳米簇的荧光强度随着S1核酸酶浓度的增加而降低.在优化的条件下,体系荧光信号（F/F₀）与S1核酸酶的浓度在5.0×10^-5~4.0×10^-3 U/μL范围内呈线性关系,检出限为2.0×10^-6 U/μL.该荧光探针选择性好,可用于RPMI 1640细胞培养基中S1核酸酶的检测,回收率达到91.8%~109.5%.     

蛋清生物模拟矿化合成荧光银纳簇和氰化物荧光探针

发展了一种合成荧光银纳簇的新方法。采用易得的生物蛋白材料蛋清,无需其他还原剂,调节pH值后,通过最简便的一锅孵化法制备了荧光银纳簇。这种合成方法类似于自然界的生物矿化现象：生物分子捕获无机离子,在功能性分子作用下进行矿化过程。高分辨透射电镜分析表明纳簇的粒径小于2 nm。该合成方法环保经济。紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱分析表明这种银纳簇能快速响应氰离子,导致吸光度减弱,并伴随荧光猝灭。基于此原理建立了一种检测氰离子的荧光传感新方法,此分析方法显示良好的线性范围和选择性,较高的灵敏度。检测限为1.2 μmol·L^-1,低于世界卫生组织推荐的饮用水标准(氰化物浓度不高于2.7 μmol·L^-1)。     

Ratiometric Detection of microRNA Using Hybridization Chain Reaction and Fluorogenic Silver Nanoclusters

miRNA (miR)-155 is a potential biomarker for breast cancers. We aimed at developing a nanosensor for miR-155 detection by integrating hybridization chain reaction (HCR) and silver nanoclusters (AgNCs). HCR serves as an enzyme-free and isothermal amplification method, whereas AgNCs provide a built-in fluorogenic detection probe that could simplify the downstream analysis. The two components were integrated by adding a nucleation sequence of AgNCs to the hairpin of HCR. The working principle was based on the influence of microenvironment towards the hosted AgNCs, whereby unfolding of hairpin upon HCR has manipulated the distance between the hosted AgNCs and cytosine-rich toehold region of hairpin. As such, the dominant emission of AgNCs changed from red to yellow in the absence and presence of miR-155, enabling a ratiometric measurement of miR with high sensitivity. The limit of detection (LOD) of our HCR-AgNCs nanosensor is 1.13 fM in buffered solution. We have also tested the assay in diluted serum samples, with comparable LOD of 1.58 fM obtained. This shows the great promise of our HCR-AgNCs nanosensor for clinical application.     

pH调控的变色酸2R稳定的银纳米簇的合成

银纳米簇(Ag NCs)具有特殊的物理和化学性质,其具有广泛的应用前景和研究价值。 本文探索了以变色酸2R为稳定剂,经过两次pH调节构建一种快速制备具有强荧光特性、稳定存在且粒径小的Ag NCs的方法。 在最优实验条件下,运用该方法制备得到的Ag NCs的最大发射波长为450 nm,最大激发波长为336 nm,平均粒径为1.74 nm,主要粒经分布在0.68~2.99 nm区域内,该Ag NCs的晶格间距为0.223 nm,晶格类型为(102)。 该Ag NCs可作为探针应用于溶液中微量重金属离子和非金属离子的测定,小分子、弱酸溶液浓度等方面的检测,也可以用于细胞成像等方面。     

一锅法合成聚乙烯吡咯烷酮修饰的铜纳米团簇用于槲皮素的检测

作为检测槲皮素的有效途径,在荧光法中如何通过简单的方法合成性能优良的荧光探针具有重要的意义。 本文以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为保护剂,抗坏血酸为还原剂,化学还原法合成PVP保护的分散性好、稳定性高、强荧光的铜纳米团簇(PVP-Cu NCs)。 样品表现出良好的水溶性,光稳定性和强离子稳定性。 通过紫外可见光谱(UV-Vis)、分子荧光光谱、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱分析(XPS)对铜纳米团簇的光学性质和结构进行了分析。 结果表明:该铜纳米团簇的最大激发和发射波长分别为366和429 nm,平均粒径大小为2 nm。 基于槲皮素对该铜纳米团簇的猝灭作用,构建了一种可用于检测槲皮素的荧光传感器。 该传感体系检测槲皮素的线性范围为0.1～0.9 μmol/L和15～60 μmol/L,检测限为0.053 μmol/L(S/N=3)。 该传感器对槲皮素的检测具有很高的灵敏度和良好的选择性,可用于实际样品中槲皮素的检测。     

Fluorescent Determination of Dopamine Using Polythymine-Templated Copper Nanoclusters

ABSTRACT

Dopamine has been shown interact strongly with Cu²⁺ to form a stable complex and inhibit the formation of polythymine-templated copper nanoclusters. Based on these findings, a label-free sensing strategy has been designed for the detection of dopamine using polythymine-templated copper nanoclusters as fluorescence probes. The fluorescent method exhibits sensitive and selective detection of dopamine with a linear range from 1?nM to 50?µM and a detection limit of 0.5?nM. In addition, the method was successfully applied for the determination of dopamine in dopamine hydrochloride injection samples. Thus, this approach holds considerable potential for the construction of a simple, rapid, and sensitive fluorescent assay for the determination of dopamine.