基于碳量子点的绿色合成及生物成像研究进展EI北大核心CSCD

碳量子点(CQDs)作为碳纳米材料家族成员之一,因其原材料广、成本低廉、较高的光致发光性能和良好的生物相容性,在研究和应用领域都受到了广泛的关注,是应用于生物成像的理想材料。CQDs的绿色合成是指采用环保型或无毒型原料,通过绿色合成方法,如炭化法、微波法、水热法等,合成具有荧光性能的无毒碳量子点,与传统的化学氧化、激光烧蚀、热解处理等方法相比,更加绿色环保、经济,其应用已成为研究热点。本文对碳量子点材料特性、绿色合成过程机理、绿色合成原料来源、合成方法,及其在癌细胞、微生物细胞等细胞成像方面的应用进行了综述,探讨了绿色合成CQDs的利弊问题,并提出了今后该研究领域面临的机遇与挑战。     

多肽荧光传感器检测铜离子

基于铜离子对罗丹明B标记的多肽的荧光猝灭作用,构建了一种用于铜离子检测的荧光传感器.利用共振光散射分析、紫外-可见吸收光谱、荧光寿命测试和圆二色光谱研究了铜离子检测的传感机理,发现铜离子的加入诱导多肽结构发生变化而使罗丹明B荧光团彼此靠近,从而导致铜离子与多肽之间发生聚集诱导荧光猝灭.实验结果表明,该传感器检测铜离子的线性范围为5×10^-4～1×10^-2μmol/L和0.1～7μmol/L,检出限为0.29 nmol/L,且拥有良好的选择性,能用于湖水样品中铜离子的检测.     

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。     

铜离子介导的石墨烯量子点荧光开-关高选择性检测谷胱甘肽

作为一种短肽,谷胱甘肽含有活性巯基,参与细胞内多种反应,因此,检测细胞中的谷胱甘肽具有重要意义。本研究合成了表面富含氨基的石墨烯量子点(GQDs),可与铜离子(Cu²⁺)发生配位反应,聚集诱导荧光猝灭;而Cu²⁺和谷胱甘肽具有更强的配位能力,促使Cu²⁺从GQDs上解离下来,进而导致GQDs荧光的恢复。在pH 6.8的BR缓冲溶液中,谷胱甘肽可在20 min内将Cu²⁺(250μmol/L)猝灭的GQDs (1μg/mL)的荧光恢复,且荧光信号的恢复程度与谷胱甘肽的浓度在20～500μmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为3.4μmol/L。本方法利用Cu²⁺的开-关作用提高了选择性,可用于细胞裂解液中谷胱甘肽的检测。     

CdTe量子点在铜离子检测中的荧光特性

以巯基乙酸为稳定剂制备的CdTe量子点在与铜(Ⅱ)混合后会发生荧光淬灭现象,其荧光强度的衰减程度与铜(Ⅱ)浓度成正比。根据这一原理,采用荧光分光光度法,利用量子点的荧光淬灭性质进行铜(Ⅱ)的检测。当CdTe量子点的浓度1.25×10~(-4)mol·L~(-1)时,铜(Ⅱ)的线性范围为32.0～320.0μg·L~(-1),检出限(3s/k)为1.06μg·L~(-1)。方法应用于植物样品中铜(Ⅱ)的测定,回收率在99.5%～100.2%。     

基于新型多孔TiO2复合CdS量子点的电化学发光传感器用于检测铜离子

以金属有机骨架MIL-125(Ti)作为前驱体,通过高温煅烧制备了一种新型多孔二氧化钛(P-TiO2),然后以聚乙烯亚胺(PEI)作为交联剂,通过酰胺键将3-巯基丙酸稳定的硫化镉量子点(CdS QDs)负载于P-TiO2表面,制备了P-TiO2/CdS QDs复合材料,用于修饰玻碳电极,构建了一种灵敏的电化学发光(EC...     

ZnS量子点的合成及荧光特性

采用液相沉淀法,用不同的硫源或金属离子螯合剂,从三个途径合成了不同粒径的ZnS量子点,并用透射电子显微镜,X-射线粉末衍射仪所合成的量子点进行了表征,用荧光分光光度计研究了量子点的荧光性质。结果表明,所合成的ZnS量子点为分散性好、纯度高且具有良好荧光特性的球形微粒。     

基于稀土离子介导石墨烯量子点荧光开关的凝血酶生物传感器

稀土离子(Er3+)可与荧光石墨烯量子点(GQDs)表面的含氧基团发生配位,在Er3+介导下形成高配位数的GQDs/Er3+配合物,引起GQDs聚集而使其荧光减弱.凝血酶(Tb)中的氮和氧等原子可与Er3+发生配位作用,从而与GQDs竞争结合Er3+,减弱了GQDs与Er3+的作用而使其荧光恢复.通过检测GQDs的荧光即可实现对Tb活性的高灵敏分析,构建了基于Er3+介导GQDs荧光开关的Tb传感方法,采用透射电镜、原子力显微镜、红外吸收光谱以及荧光光谱等对传感机理进行了研究.本方法对Tb的检出限低至0.049 nmol/L,其它蛋白质对Tb检测无明显干扰,实际样品中Tb加标回收率为98.0%~105.3%,相对标准偏差为0.6%~4.2%.     

基于原位合成量子点的铜离子荧光传感器

建立基于半胱氨酸调控量子点合成的新型荧光传感器用于Cu~(2+)的快速、灵敏检测。以半胱氨酸为稳定剂,可在室温条件快速原位合成水溶性的荧光量子点。通过Cu~(2+)催化半胱氨酸氧化而抑制量子点的生长。由于催化形成的胱氨酸产物失去有效的稳定作用,导致合成的量子点数量减少,从而实现Cu~(2+)的荧光检测。在5~400 nmol/L范围内,Cu~(2+)浓度与荧光信号呈良好的线性关系,检出限为4.2 nmol/L。该传感器对Cu~(2+)具有良好选择性。用于闽江水中Cu~(2+)的测定,结果与ICP-MS方法接近。所建立的传感器具有操作简便、成本低及快速等优点。整个传感过程在15 min内即可完成。因此,在其它多种目标分析物的间接检测中具有广泛的应用前景。     

铜离子印迹聚合物的吸附性能研究EI北大核心CSCD

以二苯氨基脲为功能单体,合成了铜离子印迹聚合物(Cu^(2+)-IIPs),并用于Cu^(2+)的快速吸附检测。对Cu^(2+)-IIPs进行了表征,考察了其对Cu^(2+)的吸附特性。结果表明,Cu^(2+)-IIPs为球型状颗粒且粒径分布均匀,印迹位点位于表面及空穴中,对Cu^(2+)的吸附过程符合准二级动力学模型,吸附速率受表面吸附和内部扩散共同影响。较之Langmuir模型和Tempkin模型,Freundlich模型能更好地拟合吸附等温线,说明属于多层吸附;ΔG^(0),ΔH^(0)和ΔS^(0)的数据显示,吸附是一个自发进行的、吸热的、熵增大的过程;Cu^(2+)-IIPs对Cu^(2+)的吸附量远大于具有相似结构和性质的其它重金属离子,因而具有良好的吸附选择性。     

氧化石墨烯/适配体-量子点荧光探针用于ATP检测EI北大核心CSCD

利用量子点标记技术,通过生物偶联方式,以无毒的In P/Zn S表面标记上ATP适配体(ABA-QD)为荧光团,氧化石墨烯(GO)为猝灭剂,二者组装成GO/ABA-QD纳米荧光探针,QD与GO之间产生长程共振能量转移(LrRET),量子点荧光猝灭。当ATP存在时,ATP适配体与其特异结合,构象改变,量子点从GO表面分离,二者之间的荧光共振能量转移被打断,量子点荧光恢复,通过荧光"开"方式检测ATP,检测ATP的检测限为40 nmol/L,线性范围为0.1~30μmol/L。该新型检测ATP的方法对肿瘤的发生、疾病的诊断以及活细胞原位成像等具有重要的意义。     

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。     

镉(Ⅱ)-半胱氨酸配合物对CdS量子点的荧光增强作用及其在离子检测中的应用

合成了弱配体柠檬酸三钠修饰的CdS量子点(Cit-CdS QDs), 透射电子显微镜表征结果表明, Cit-CdS QDs的粒径分布均匀(4~6 nm), 分散性好。 研究了金属离子(银(Ⅰ)离子、镉(Ⅱ)离子)、巯基化合物(巯基乙酸、半胱氨酸)以及金属离子(银(Ⅰ)离子、镉(Ⅱ)离子)与巯基化合物形成的配合物对Cit-CdS QDs荧光的影响。 发现金属离子(银离子、镉离子)与巯基化合物(巯基乙酸、半胱氨酸)形成的水溶性配合物可以显著增强Cit-CdS QDs的荧光, 配合物对Cit-CdS QDs的增强程度比单独的金属离子或巯基化合物均要高, 而且配合物修饰的CdS QDs对铜(Ⅱ)离子的响应要高于单独用金属离子或巯基化合物修饰的量子点。 建立了铜(Ⅱ)离子高灵敏度荧光检测方法, 该方法检测范围宽(1.0×10^-8~1.0×10^-6 mol/L), 检测限低(1.0×10^-9 mol/L)且具有很好的选择性, 拓展了配合物作为量子点修饰剂的应用。     

痕量铜的CdS/ZnS量子点荧光猝灭测定

以巯基乙酸为稳定剂直接在水溶液中制备了CdS/ZnS量子点,考察了其荧光性质、稳定性等因素,并以该量子点为探针,建立了荧光猝灭法测定铜离子的分析方法.在最佳实验条件下,体系的相对荧光强度与铜离子的浓度呈线性关系:IF0/IF=1.264 02 0.018 88 ρ,其线性范围为 1.0～10 μg/L,线性回归系数为0.997 0,检出限为0.2 μg/L.     

掺氮碳量子点荧光光度法测定盐酸小檗碱北大核心CSCD

以抗坏血酸和乙二胺为原料,采用低温回流的方法合成了掺氮碳量子点(N-CDs),盐酸小檗碱对该N-CDs具有明显的荧光猝灭作用,据此提出了以N-CDs为荧光探针测定盐酸小檗碱的方法。在pH 7.40的三羟甲基氨基甲烷-HCl缓冲溶液中,盐酸小檗碱的浓度在5.0×10^(-7)~4.0×10^(-5) mol·L^(-1)内与N-CDs的荧光强度猝灭值呈线性关系,检出限(3s/k)为2.0×10^(-7) mol·L^(-1)。方法用于盐酸小檗碱药片的分析,加标回收率为99.2%,103%。通过荧光寿命和吸收光谱的变化以及温度对猝灭常数的影响,确定该N-CDs与盐酸小檗碱的作用机理为动态猝灭。     

一种基于量子点复合薄膜甲醛气体荧光传感器的研制

研制基于聚乙烯醇(PVA)固定直径为5μm的二氧化硅小球制成的模板阵列和基团修饰量子点的甲醛气体传感器.通过模板法,利用量子点和20 nm表面修饰羟基二氧化硅的三维沉积制备敏感材料,并负载于PVA和二氧化硅微球的薄膜上,制备复合敏感膜.对比油胺、羧基、氨基修饰的量子点对甲醛的响应,表面修饰氨基的量子点对甲醛十分敏感,在...     

碳量子点分子印迹荧光传感器检测多巴胺

以多巴胺作为模板分子,碳量子点作为荧光响应信号,通过自由基聚合制备对多巴胺具有特异性识别位点的荧光分子印迹聚合物。所制得的印迹聚合物对多巴胺最大吸附量为非印迹聚合物吸附量的2. 61倍。对检测过程中体系pH,振荡时间及水浴孵化时间对分子印迹荧光传感器荧光响应的影响进行探究。所建立的荧光传感器对多巴胺的选择性明显高于对其结构类似物、糖类、氨基酸及常见的离子,方法的线性范围在0. 02～0. 3 mg/L之间,相对标准偏差为0. 090%～1. 8%,检出限为0. 01 mg/L,实际样品的回收率为76. 7%～118. 4%,表明制备的多巴胺分子印迹荧光传感器可以用于复杂样品中多巴胺的定量分析。     

以CdS量子点为荧光探针测定痕量铜

以羧甲基纤维素钠（CMC）为稳定剂,在水相中制备了CdS量子点,基于Cu2+离子对量子点荧光的猝灭作用,建立了定量测定Cu2+离子的新方法。 CdS量子点对铜离子呈现出高选择性,除Co2+和Hg2+离子外,其它常见金属离子的存在对铜的测定几乎不产生干扰。 考察了不同缓冲体系及缓冲液pH值、量子点浓度、反应时间和反应温度等因素的影响,确定了Cu2+离子的最佳分析条件,即pH=5.6,磷酸氢二钠-磷酸二氢钾缓冲溶液的浓度为0.033 mol/L,量子点的浓度为2.0×10-4 mol/L。 在最佳条件下,量子点的相对荧光强度与Cu2+离子的浓度呈很好的线性关系,该方法的线性范围为5.0×10-8~2.0×10-5 mol/L,线性回归方程为：F0/F=1.015 0+100 791.6c,检出限为8.0×10-9 mol/L。 本方法简单、快速,与文献报道的其它基于量子点荧光探针Cu2+离子分析方法相比,此法对Cu2+离子呈现出更高的选择性且具有更宽的线性检测范围。 将此法用于水样和人体头发等实际样品中Cu2+离子含量的测定,结果令人满意。