量子点/纳米纤维荧光探针的制备及用于活性物质检测的研究

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静电纺丝(简称电纺)是制备纳米纤维的一种重要方法,纳米纤维具有超小直径及超大表面积,在药物控制释放检测有潜在应用前景。量子点具有宽的激发光谱及窄而对称发射光谱,并且可以通过控制量子点粒径制备不同颜色量子点,且量子点荧光稳定性好,荧光寿命长,是一种应用广泛的荧光探针。将静电纺丝与量子点相结合,能制备出具有荧光性能的纳米荧光纤维,此纤维具有稳定荧光性能,可用于药物检测。本论文主要分别以下四个部分:用巯基乙酸为稳定剂,碲粉和硼氢化钠反应制备前驱体,与氯化镉的水溶液在无氧的条件下反应,合成了碲化镉量子点。研究了反应时间对量子点的影响,并用紫外可见光谱、荧光光谱、透射电镜、扫描电镜、红外光谱来表征量子点的结构与形貌。结果表明量子点尺寸分布均匀且荧光稳定性好。本文利用制备的量子点(CdTe)-聚乳酸(PLA)纳米纤维荧光探针对肉类食品中的氯霉素进行检测,作用机理是量子点与氯霉素发生荧光共振能量转移,导致荧光强度下降。结果表明此荧光探针对氯霉素的检测效果明显,有很好的化学和生物应用前景。通过聚乳酸己内酯(PLLACL)静电纺丝将发射波长为绿色的碲化镉量子点包覆在纳米纤维内层,纤维外层用带负电的红色碲化镉量子点与表面带正电的强阳离子聚电解质聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)的静电作用进行自组装,制备出了量子点双发射荧光探针。外层发射红色的量子点能够耦合氯霉素分子,量子点荧光强度由于共振能量的转移而降低;位于内部发射绿色的量子点则被包埋聚乳酸纳米纤维膜中,从而不受外界氯霉素分子的影响。结果表明,在10-80 μg/mL的系度范围内荧光强度与氯霉素浓度呈现良好的线性关系,相关系数为0.9995,样品中氯霉素的检测限为0.025 μg/mL,在50μg/mL和20μg/mL两个添加水平,加标回收率分别为96%-108%和92.5%-113%。该方法对肉类食品中氯霉素的检测灵敏度高,且简便快捷,有很好实际应用价值。用同轴静电纺丝技术制备聚左旋乳酸-壳聚糖-量子点-一氧化氮(PLLA-CS-QDs-NO)复合纤维,该纤维在紫外光激发下条件释放NO,并且NO分子能使纤维表面量子点猝灭。以透射电镜(TEM)、紫外分光光度计(UV)、荧光分光光度计(FL)、能谱图(EDS)等测试手段对其进行表征。结果表明,在紫外光激发下纤维有NO释放,NO猝灭量子点使其荧光强度下降80%,原因是NO与Cd2+生成NO-Cd键,由于荧光共振能量转移,CdTe QDs的荧光发射强度下降。因此该复合纤维能对NO进行控制释放及实时检测,并且检测效果明显,在生物医学上有很大的应用前景。
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