论文部分内容阅读
近些年来,荧光标记技术已经深入到人类研究的各个方面,如生物医药领域等。荧光标记材料分为有机染料、半导体量子点、复合荧光纳米粒子以及贵金属纳米簇,由于后三种荧光材料的粒子尺寸都在纳米级别上,我们又将其合称为荧光纳米标记材料。因其具有优良的光化学性质,赢得了广大研究者的关注,并成为新一代的荧光标记材料。我们所说的金属纳米簇,是指由Au、Ag或Cu等金属的几个至几十个原子组成的一类新型的荧光纳米材料。它们的粒子尺寸一般小于2nm,因其优异的光谱和光物理性质而受到科学家们的青睐。其中,迄今为止,利用脱氧核糖核酸(DNA)为基本骨架,合成的贵金属纳米簇已广泛应用于荧光成像、生物化学传感、纳米器件、抗菌剂、环境监测等诸多领域。本论文则利用不同的DNA模板合成Ag NCs,实现对DNA序列的选择性识别,并利用荧光银纳米簇为探针检测Hg2+,同时对荧光铜纳米粒子进行了初步的研究。本文的主要研究内容和实验结论如下:1.采用(CNG)n序列DNA为模板,以NaBH4为还原剂合成具有荧光性质的银纳米簇,这是一种快速、高效、传统的合成银纳米簇的方法。通过紫外可见光谱和荧光光谱等表征方法研究了此类银纳米簇(Ag NCs)的荧光性质,并通过有机分子拥挤条件进一步提高了以DNA为模板合成的荧光性银纳米簇的选择性和灵敏度,为检测(CGG)序列提供了一种新的可能性。实验结果表明:(CNG)n序列为模板合成的银纳米簇的荧光发射对DNA序列选择依赖性的顺序为G>C>T≈A,这种选择性顺序在不同长度(CNG)n序列上依然适用。此外,此方法优越性在于利用有机分子提高了Ag NCs选择性识别(CGG)的灵敏度,进一步说明了该实验方法的高效、便捷以及合理性。2. 主要以Three-way DNA为模板,以NaBH4为还原剂合成荧光银纳米簇,优化了反应物摩尔比、反应时间等合成条件。通过荧光光谱等手段研究了该类型银纳米簇的荧光性质,并简单介绍了DNA/Ag NCs在检测汞离子中的应用。实验结果表明:含有胞嘧啶碱基的Three-way DNA能更有效地合成Ag NCs,这进一步说明银纳米簇的合成强烈依赖于DNA序列,而且合成的纳米簇还可以用来检测Hg2+离子。3. 以一些均聚物即含多个相同碱基组成的单链DNA为模板,选用抗坏血酸钠作还原剂来合成荧光性的铜纳米粒子,利用荧光稳态的方法研究了DNA碱基对铜纳米粒子生长的选择性以及稳定性的影响。实验结果表明:含有多个胸腺嘧啶碱基的ss-DNA模板能够有效的合成荧光性质的铜纳米粒子,且其荧光强度随着碱基长度的增加而增加。