检测铜离子的新型荧光纳米粒子的制备及其性质研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:C_k_b
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
铜是人体健康不可缺少的微量营养素,其在生物体的代谢、生长以及免疫系统的发育过程中起着至关重要的作用。然而,铜离子的过量摄入能使蛋白质变性,失去生理活性,从而危害生物体的健康,研究表明,人体内铜锌的比值和某些肿瘤的发生相关。而且当水中铜含量为lmg/L时,可使鱼类全部死亡。此外,海草及软体动物对铜特别敏感,它们的饮水安全浓度低于10μg/L。目前,铜离子的污染主要来源于冶金,电镀化工等行业,由于人类对其长期大量的过度使用,铜已成为环境中的一种重要污染物。因此,痕量铜离子的高灵敏度快速检测方法的开发正逐渐成为研究的热点。近20年来,检测铜离子的方法层出不穷,如原子吸收及发射光谱法,原子荧光光谱法以及电化学方法等。但这些方法均存在仪器设备昂贵或样品制备过程复杂等缺陷。与这些技术不同,荧光传感器具有制备方法简单,灵敏度高、响应快、选择性好而且还不需要接外部电源及需要样品量少等优点,已逐渐成为检测和定量重金属离子的有力工具,在生物检测和环境检测中应用十分广泛,一直是学者们研究的热点。二十世纪九十年代以来,纳米技术飞速发展,具有分辨率高、响应时间短和制备简便等优点的荧光纳米颗粒传感器已在环境科学、生物医学和食品科学等诸多领域得到应用。本论文以有机/无机纳米复合脂质和磷脂(DMPE)为原料制备有机/无机纳米复合脂质体,疏水荧光染料尼罗红(Nile red, NR)被包埋到复合脂质体疏水的脂质双层中,它的表面覆盖了一层只有分子厚度的交联的硅氧烷网状物,即Si-O-Si网状结构。研究表明,这种有机/无机纳米复合脂质体不仅保留了传统脂质体的本质特征,即表面亲水、具有脂质双层及亲水的内腔,生物相容性好和水溶性好等,而且稳定性也显著提高,新型复合脂质体能在固体基底上保持其完整的三维囊泡结构,且在表面活性剂存在的情况下不被破裂,从而避免了包埋的荧光染料发生泄露。而且,复合脂质体粒径均匀,表面显正电性。新型复合脂质体溶液澄清透明,由于粒子表面具有许多可被修饰的Si-OH基团,物理化学性质丰富,因此可以利用复合脂质体和带相反电荷的聚电解质为原料,采用层层自组装技术制备纳米结构的超薄膜。复合脂质体中的DMPE能够与铜离子结合,铜离子作为能量受体接受来自能量供体尼罗红分子的能量,从而使尼罗红分子的荧光发生淬灭,因此,根据荧光纳米粒子分散液体系中的荧光淬灭现象可以实现水中铜离子的检测。研究表明,DMPE在复合脂质体中所占的百分比对荧光纳米粒子的稳定性以及铜离子的灵敏度产生影响。实验结果证明,当复合脂质/DMPE的摩尔比例为5:2时,荧光纳米粒子的稳定性最好,且与平行样品比较对铜离子具有最高的灵敏度,未稀释的荧光纳米粒子分散液体系对铜离子的检测限为0.2μM,且当加入100μM的铜离子后,体系的荧光淬灭效率达到92%。该荧光纳米粒子分散液体系对铜离子的检测效果不受盐离子浓度及其他共存阴阳离子的影响,即这种新型复合脂质体对铜离子的选择性良好,是实现铜离子的快速且高灵敏度检测的理想材料。
其他文献
本文通过对荣华二采区10
期刊
副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)、哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)广泛分布于江湖河口及海洋环境,是引起水产动物疾病的条件性致病菌,副溶血弧菌也是引起人食物中毒的重要
目的:羧甲基壳聚糖(carboxymethyl chitosan ,CM-CTS)是目前壳聚糖改性研究和应用研究最多的一种壳聚糖衍生物,是经羧甲基化接枝改性而成,具有优良的水溶性、成膜性、保湿性等,在日化、食品、医药、生物医用材料等领域中具有较多的研究和应用。CM-CTS作为生物医用材料在烧伤敷料、术后防粘连、止血、促进创伤修复、药物载体、酶抑制剂等方面已有应用,但对CM-CTS作为生物医用材料应
本文通过对荣华二采区10
期刊
本文基于荧蒽本身具有优异的荧光性能,通过将二苯基荧蒽基团引到硅原子上,从而形成了一个特殊的刚性四面体结构。即设计、合成了以硅为核心的具有特殊结构的新型含硅荧蒽衍生物。这种特殊刚性四面体结构的含硅荧蒽衍生物不仅能够保留荧蒽发光基团优异的荧光性质,而且作为探针也提高了对硝基芳香化合物检测的响应性。通过核磁共振谱(H谱、C谱、Si谱)、高分辨质谱、元素分析对合成的产物做了结构表征与分析,并通过热重分析和
随着全球人口的激增及经济的发展,能源已被视为人类社会发展最基础的需求,石油、煤炭等不可再生资源日渐枯竭,对其依赖性大大限制了人类社会与经济的发展。氢能—氢气和氧气反应产生的能量—因其清洁、高效、可再生等优点被寄予了很高的期望。氢气作为一种二次能源,需要从水、化石燃料等含氢物质中制备。制氢的途径方法很多,常见的有水电解制氢、煤炭气化制氢、重油及天然气重整制氢等。当前制氢比较成熟的工艺为化石能源燃料重