胞嘧啶保护银纳米簇的合成及其成像研究

利用胞嘧啶(C碱基核苷酸)、硼氰化钠(NaBH_4)、硝酸银(AgNO_3)为原料合成了含不同C碱基保护的银纳米簇,并采用荧光光谱、圆二色谱(CD)、透射电镜和激光共聚焦显微镜对C碱基核苷酸保护的银纳米簇进行了检测和表征.荧光光谱分析发现,C碱基核苷酸保护的银纳米簇有良好的荧光,透射电镜结果表明纳米簇颗粒小于2nm,共聚焦成像结果说明胞嘧啶保护银纳米簇能进入癌细胞,同时能细胞成像.     

DNA调控的银纳米簇的合成及应用进展

荧光银纳米簇具有独特的光电学及化学性质,凭借合成简便、荧光强度大、量子产率高、抗光漂白能力强、荧光发射波长可调及生物相容性好等优势,近年来在生物检测、成像分析等领域受到了越来越广泛的关注。前期研究人员进行了大量的DNA调控荧光银纳米簇的合成方法研究,本工作以此为基础,总结目前已取得的关于DNA序列、长度、二级结构等对银纳米簇荧光性质的影响规律,并详细介绍荧光银纳米簇在分析检测和生物成像应用方面的最新进展。相信随着荧光纳米簇材料的应用优势逐步凸显,该领域的研究将吸引更广泛的关注,并推动相关交叉学科的进展。     

DNA 稳定的银纳米簇用于检测端粒酶活性研究

摘要: 目的 建立利用 DNA 稳定的银纳米簇检测端粒酶活性的方法。方法 利用合成的寡核苷酸序列能稳定银纳米的特点,在强还原剂硼氢化钠存在下还原银离子得到具有良好荧光特性的银纳米簇。结果 利用端粒酶活性能够延伸 5' － ( TTAGGG) n － 3'的特性,以及含有 G 碱基的 DNA 序列靠近银纳米簇合成模板时,合成的银纳米簇的荧光明显提升特性建立端粒酶活性检测的方法。结论 合成了以寡核苷酸为模板的银纳米簇并对其荧光特性进行表征,建立了 DNA 稳定的银纳米簇用于检测端粒酶活性的方法。     

金纳米团簇荧光探针的合成与生物检测应用

近年来,纳米技术发展迅速。荧光金纳米材料展现出的独特光学特性使其在生物检测和医学诊断中表现出了很好的应用前景。通过改变配体或者生物支架合成的各种荧光金纳米团簇(gold nanocluster,Au NCs),在传感检测、医学成像和光电子学等领域具有潜在的应用前景。就荧光和共振光散射技术和方法对水溶性的荧光金纳米团簇的合成以及检测机理作出介绍,并简单总结了金纳米团簇作为荧光探针在生物检测,包括金属离子、阴离子、有机小分子、蛋白质和核酸等各种分析物检测中的应用。同时,评述和展望了荧光金纳米团簇研究的发展方向和应用前景。     

羊毛角蛋白基金纳米团簇的制备及其打印成像的应用

利用羊毛角蛋白作为还原剂和稳定剂合成金纳米团簇溶液,通过可见光和紫外光的对比图像以及荧光光谱对pH值、反应温度和反应时间3个影响因素进行分析,确定金纳米团簇合成的最优方案。采用透射电子显微镜观察金纳米团簇的尺寸及分布,并将羊毛角蛋白基金纳米团簇用作打印墨水绘制荧光图案。试验结果表明:羊毛角蛋白和氯金酸的混合溶液调节为碱性(即NaOH浓度为1mol/L)、温度为37℃、反应时间为12h条件下所制备的羊毛角蛋白基金纳米团簇溶液在690nm处发射强烈荧光,所得的金纳米团簇颗粒的尺寸约为2.5nm且均匀分布,制得的打印墨水可以获得清晰的荧光图像。     

Ag掺杂(CdTe)_(12)纳米团簇电子性质理论研究

通过采用密度泛函理论对Ag掺杂Cd_(12)Te_(12)纳米团簇稳定结构进行了理论分析研究,尤其是掺杂浓度对其特性的影响.详细地分析了不同掺杂浓度的纳米团簇Cd_(11)Te_(12)Ag和Cd_(10)Te_(12)Ag_2的结构,掺杂位及其电子性质.研究显示掺杂位和掺杂浓度对结合能、能带隙和态密度有着直接的影响.结果表明掺杂提高了纳米团簇的稳定性,且稳定性随掺杂浓度增加而增加,能带隙及受主能级均随掺杂浓度变化.     

含氧阴离子和炔共保护的Ag_(43)团簇

通过膦配体作为辅助配体的方法,合成了一例无机阴离子与有机炔配体共保护的Ag_(43)(~tBuC≡C)_(24)(CF_3SO_3)_8纳米团簇。X射线单晶衍射表明团簇金属内核为同轴的Ag@Ag_(12)@Ag_(30)三层核壳结构,是一例无机含氧阴离子参与配位的含零价银的纳米团簇。此外,紫外可见吸收和荧光光谱分别发现其存在表面等离子共振(surface plasmon resonance, SPR)效应和配体到金属的电荷转移(ligand-to-metal charge transfer, LMCT)现象。     

金属团簇化学研究进展

<正>金属纳米团簇作为一种凝聚态物质的初始形态,在金属原子向金属纳米颗粒形成的过程中起着桥梁作用.由于其具有独特的物理化学性质,近年来受到了广泛关注,对其的研究已成为纳米领域的一个热点课题.相比于传统的金属纳米颗粒,金属纳米团簇由于具有单一分布的尺寸以及精确的结构等特点,在对凝聚态物质物理化学性质(如光学、催化性质)的机制阐述方面有着不可取代的理论研究价值.不仅如     

光阱中多个金纳米棒的双光子荧光效应及热熔合过程

本文利用单束、波长对应金纳米棒长轴表面等离子共振的飞秒脉冲激光对多个长度为40 nm,直径为10 nm的金纳米棒颗粒进行了光捕获,系统研究了金纳米棒颗粒在共振激光作用下的双光子荧光及光致热熔合效应.实验结果表明,在光阱捕获过程中金纳米棒颗粒会激发出明显的双光子荧光.当多个金纳米棒被光力捕获在光斑中心时,金纳米棒发生热熔化并熔合成大尺寸的金纳米团簇.利用这种单光束光镊熔合技术,我们在玻璃衬底上制备了二维有序的金纳米团簇阵列.这一研究对利用金纳米棒颗粒来制备微纳光子结构及多功能光子器件等具有重要的指导意义.     

核反应堆压力容器模拟钢中富Cu纳米团簇析出早期阶段的研究

采用调质处理后热时效模拟方法,用原子探针层析成像技术研究了核反应堆压力容器模拟钢中富铜纳米团簇的析出过程.模拟钢经880℃加热水淬,660℃高温回火调质处理,并经400℃时效处理1000 h后基体中析出了富铜纳米团簇.使用MSEM(maximum separation envelope method)方法重点研究了富铜纳米团簇在析出早期阶段成分变化规律.结果表明,富铜纳米团簇容易在镍含量较高的位置形核,并随着富铜纳米团簇中铜原子聚集程度的增加,纳米团簇中心处铜含量逐渐增加,镍含量逐渐减少;在纳米团簇与α--Fe基体界面处,镍和锰含量逐渐增加,形成了富镍和富锰包裹富铜纳米团簇的结构.结合实验结果讨论了压力容器钢中合金元素镍及杂质元素磷会增加中子辐照脆化敏感性的原因.     

发光铜纳米粒子的制备及其在生化传感、环境监测中的应用综述

发光铜纳米簇具有与金、银贵金属纳米簇相媲美的荧光性质,还具有原料储量丰富、制备经济、合成过程简便等优点,具有广阔的应用前景。系统地介绍了铜纳米簇的主要性质、制备方法及应用现状,重点总结了近年来荧光铜纳米簇在生化传感器、生物探针、细胞成像、环境标志物检测等领域的应用进展。     

原位还原的金纳米簇抑制β乳球蛋白淀粉样纤维形成

在碱性条件下,以β乳球蛋白(β-LG)为还原剂,直接原位还原氯金酸制备了荧光金纳米簇.通过调控氯金酸的用量,获得了红色和黄色两种荧光金纳米簇,并对其光学性质和形貌进行了表征.进一步,利用荧光光谱、圆二色光谱、动态光散射和透射电子显微镜等分析手段系统考察了这两种金纳米簇对β-LG聚集的抑制作用.研究发现:在这两种体系中,被吸附在金纳米簇表面的β-LG蛋白量不同,导致其对β-LG聚集的抑制作用也不同,即红色荧光金纳米簇可抑制β乳球蛋白聚集生长期,而黄色荧光金纳米簇则可抑制其成核期.     

取代-N-(2-羟基苯亚乙基)苯胺-银纳米超分子体系荧光光谱

为了探索在银纳米粒子(AgNPs)的作用下,取代-N-(2-羟基苯亚乙基)苯胺的荧光性能,本文合成了30个取代-N-(2-羟基苯亚乙基)苯胺模型化合物(MC),并制备了银纳米溶液.以无水乙醇为溶剂,分别测定了MC溶液的荧光光谱以及MC-AgNPs溶液的荧光光谱.结果表明:(1)取代-N-(2-羟基苯亚乙基)苯胺及其与银纳米形成超分子体系在乙醇溶剂中均可发射荧光.与取代-N-(2-羟基苯亚乙基)苯胺溶液的荧光波长相比,取代-N-(2-羟基苯亚乙基)苯胺-银纳米超分子体系的荧光波长均有明显变化,偏移值一般在10 nm以上,有的红移,有的蓝移.(2)大部分取代-N-(2-羟基苯亚乙基)苯胺在银纳米的作用下,其荧光发射强度增加,少部分荧光发射强度降低.(3)如果基团对X-Y相同,相对于取代-N-(2-羟基苯亚甲基)苯胺,一般而言,取代-N-(2-羟基苯亚乙基)苯胺在银纳米作用下的荧光发射波长要长一些.本文观察到的实验现象,对于利用银纳米进行生物检测或有机化合物的检测,具有重要参考价值.     

Ni_2B_n(n=1～10)团簇的结构与稳定性研究

使用密度泛函理论下的广义梯度近似对过渡金属Ni原子掺杂硼基纳米团簇Ni_2B_n(n=1～10)的几何构型、稳定性、电子性质进行了系统的研究.研究结果表明:当n≤5时,只有Ni_2B_3团簇为立体结构,其余团簇的最低能量异构体都是平面结构.当n=6～10时,它们的最稳定结构均为三维(3D)立体结构.根据平均结合能和二阶差分能量值分析,Ni_2B_7团簇非常稳定,被确定为幻数团簇.垂直电离势(VIP)、电子亲合势(VEA)和化学硬度(η)的分析进一步表明Ni_2B_7具有较高的化学稳定性.除Ni_2B_6的自旋磁矩为2μ_B外,其他团簇,当n偶数时,自旋磁矩为0μ_B,n为奇数时自旋磁矩为1μ_B.     

模板中CGC~+数量对纳米银铂簇性能影响的探讨

对四种含不同数量胞嘧啶-鸟嘌呤-胞嘧啶三连体(CGC~+)的银铂双金属纳米簇的结构及催化活性进行研究,探讨模板中CGC~+数量对其性能的影响.方法以含不同数量CGC~+的DNA三倍体为模板合成四种银铂纳米簇,采用透射电镜、紫外可见分光光度、荧光光谱等方法,研究模板中CGC~+数量对纳米簇结构及催化活性的影响.结果表明,模板中CGC~+数量可影响纳米簇结构,四种簇均有类过氧化物酶活性,能催化H_2O_2氧化TMB,且活性随CGC~+数量增加而有所增强.该研究可为纳米簇的合成及应用提供新思路和参考.     

磁性荧光免疫纳米探针的制备及检测应用

建立了一种基于磁性荧光免疫纳米探针的竞争性免疫分析法并用于检测人免疫球蛋白G(_{Ig G}),蛋白G被用作抗体与磁性纳米团簇定向结合的衔接蛋白.将蛋白质修饰的磁性纳米团簇与荧光猝灭剂(_DABCYL)标记的山羊抗人Ig G偶联,然后与羧基荧光素(_FAM)标记的人Ig G孵育,得到磁性荧光纳米复合免疫探针,最后与目标分析物(人Ig G)孵育,进行竞争性免疫反应.结果表明,抗体的定向连接可以有效避免其抗原活性位点被包覆,而小尺寸的纳米团簇可以起到信号放大作用,从而提高检测灵敏度.该探针检测Ig G的线性范围为0.06～146.00nmol^·L^-1,检测限为0.02nmol·L^-1(S/N=3),其抗干扰能力强,并且能够用于人血清中Ig G的检测.     

GemSin(m=1,2;n=1～7)团簇结构与性质的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论(DFT)对GemSin(m=1, 2;n=1～7)团簇的结构及稳定性进行了研究. 在B3LYP/6-311G水平上进行了结构优化和频率分析,得到了各团簇的最低能量结构. 对最稳定结构的二阶能量差分、分裂能、成键特性等性质进行了理论研究. 结果表明:GemSin团簇的稳定结构与Sis(s=m n)团簇的结构相似,相同尺寸的混合团簇原子间的成键特性非常相似,这为找到大尺寸的GemSin团簇稳定结构提供了一条有效途径. 电荷主要是从Ge原子转移到Si原子. 在所研究的团簇中,GeSi3, GeSi6, Ge2Si2, Ge2Si5的结构较稳定.     

Cu纳米团簇发光性能的调控研究

报道了通过硫醇配体实现Cu纳米团簇发光特性的调控.光致发光谱(PL)显示,在初始合成的2-巯基-5-正丙烷基嘧啶(MPP)包覆的Cu纳米团簇溶液中逐渐增加十二硫醇(C12SH)的浓度,Cu纳米团簇主发光峰的波长从623 nm逐渐蓝移到584 nm.质谱结果显示,在配体交换过程前后,Cu纳米团簇中Cu原子数目保持不变,但随加入的C12SH的浓度增加,C12SH逐渐取代原有的MPP配体.通过X射线吸收精细结构(XAFS)技术进一步研究了溶液中发生配体交换过程的Cu纳米团簇的原子结构变化.结果表明,随着C12SH浓度的增加,金属特征的Cu—Cu配位消失,Cu—S键长从0.228 nm缩短到0.224 nm,同时Cu—S之间的电荷转移增多,C12SH的刻蚀使得Cu纳米团簇的原子构型由初始的四面体排布展开为"—S—Cu—S—"一维链状结构,导致团簇整体发生金属性到共价性的转变,从而引起光致发光和吸收波长的显著蓝移.     

羟基二芳基希夫碱及其在 银纳米颗粒作用下的荧光性能

为了探索羟基二芳基希夫碱及其在银纳米作用下的荧光性能,本文合成了60个羟基二芳基希夫碱化合物,并制备了银纳米溶液.这些化合物包含羟基处于芳环的4-,3-,2-,2'-和4'-不同位置的异构体.将化合物配制成无水乙醇溶液,测定了纯化合物溶液的荧光光谱以及化合物-银纳米溶液的荧光光谱.结果表明:(1)化合物溶液的荧光发射波长与羟基所处的位置密切相关,处于醛芳基2-位羟基的化合物荧光发射波长最长;(2)化合物在银纳米作用下,荧光发射波长均有移动,其移动的大小与取代基电子效应没有明显的定量相关性;(3)荧光发光强度相对于纯化合物,普遍发生了降低,仅有极少数化合物有增强.该结果对希夫碱荧光材料的设计合成有理论意义,同时对银纳米用于有机化合物和生物检测有参考价值.     

染料包覆纳米银粒子复合膜的荧光猝灭效应

将染料包覆的纳米银粒子掺入明胶基质中,利用Sol-Gel法制备出染料包覆纳米银粒子的复合膜,电镜（TEM）测量了该复合膜中银粒子尺寸大小及形成,发现银粒子有较大的链结和团簇,且由纳米粒子构成,通过对复合膜的荧光光谱测量发现,与纯Ph6G染料溶液相比,在用罗丹明6G（Rh6G)包覆银粒子的复合膜中,Rh6G分子的荧光猝灭约有92％,从理论上对这种现象给予分析和解释。