基于金纳米簇构建荧光传感方法在生化分析中的应用研究

近几年来,基于配体保护的金纳米簇的合成工艺迅速发展,采用各种生物和有机化合物合成配体,多种结构性质和功能迥异的金纳米簇被成功制备.并且相较于其他金属纳米簇,金纳米簇在表现出良好生物相容性和物化性质的同时还具有较高的稳定性和合成效率,受到了各个领域的广泛关注,尤其是在化学和生物物质的传感领域.本文综述了采用荧光传感方法,...     

温敏型分子印迹量子点生物传感器用于检测牛血红蛋白

制备了一种基于分子印迹量子点的温敏型生物传感器(QD@MIPs),用于牛血红蛋白(BHb)的快速检测.实验结果表明,制备的QD@MIPs对BHb具有快速的荧光响应,吸附平衡时间为15 min.在最优条件下,BHb的荧光猝灭与其浓度成正比,在0.15～2.30μmol/L的浓度范围内有良好的线性关系,相关系数为0.986 9,检出限为0.097μmol/L.此外,制备的QD@MIPs具有温敏性质,这一特性使其在生物分析中可以通过改变温度快速吸附和释放模板蛋白.     

基于碳点的荧光传感器用于高灵敏检测苦味酸

以蔗糖为碳源,浓硝酸和1,2-乙二胺为氮源,采用酸碱中和放热法快速合成了一种氮掺杂荧光碳点(N-CDs),并构建了免标记检测苦味酸(PA)的荧光纳米传感器.PA可通过内滤效应(IFE)强烈猝灭N-CDs的荧光,基于此,建立了一种检测水溶液中PA的荧光分析方法,其线性范围为0.8μmol/L～49.6 μmol/L,检出...     

基于蛋白包覆金纳米簇的碱性蛋白酶荧光检测

设计开发了一种在碱性条件下由溶菌酶包覆合成并稳定的荧光金纳米簇,并利用它实现对碱性蛋白酶的快速灵敏检测.其检测原理是碱性蛋白酶将包覆和稳定金纳米簇的溶菌酶进行水解,造成金纳米簇的荧光下降.通过关联荧光下降程度与碱性蛋白酶浓度的关系,可实现对碱性蛋白酶的定量检测.考察了金纳米簇与碱性蛋白酶溶液体积比、反应温度和反应时间对检测灵敏性的影响规律.结果表明:在金纳米簇与碱性蛋白酶溶液体积比为1∶9、反应温度为40,℃、反应时间为3,h的条件下,检测效果最好;该检测方法的线性范围可达2~2,000,μg/m L(即酶活检测范围为4×10-5~0.04 unit/m L),检测限为0.1μg/m L(即酶活检测限为2×10-6 unit/m L),且检测的专一性较好,有望应用于实际检测.     

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。     

基于谷胱甘肽稳定铜纳米簇的荧光传感方法灵敏检测汞离子

以谷胱甘肽(GSH)为保护配体和还原剂,制备了稳定的水溶性荧光铜纳米簇(CuNCs).所合成的铜纳米簇在590nm处发射出红色荧光,量子产率约为2.3%,具有良好的光稳定性.以谷胱甘肽稳定铜纳米簇(GSH-CuNCs)作为信号探针,报道了一种荧光传感新方法用于灵敏检测Hg~(2+).结果表明,Hg~(2+)的线性检测范围为2.0×10~(-8)～2.0×10~(-6) mol/L,检出限为4.0×10~(-9) mol/L(R_(SN)=3).该方法成功地实现了湖水样品中汞离子的检测,为汞离子的快速和灵敏监测提供了一种新途径.     

碳量子点荧光猝灭法检测Hg~(2+)及其猝灭机理研究

以焦粉为原料,采用一步水热法合成荧光碳量子点,用合成的碳量子点对水中Hg~(2+)进行检测,并对Hg~(2+)与碳量子点的结合方式、反应机理等进行研究,探讨Hg~(2+)对碳量子点的荧光猝灭机理。结果表明,合成的碳量子点在用于Hg~(2+)检测时具有较好的单一选择性;Hg~(2+)对该碳量子点的荧光有猝灭效应;用碳量子点荧光猝灭法检测Hg~(2+),灵敏度高,对Hg~(2+)浓度的检测范围为1.0×10~(-8)～1.0×10~(-7) mol/L,检出限为1.0×10~(-8) mol/L;Hg~(2+)对碳量子点荧光猝灭的方式为静态猝灭,二者相互作用是自发进行的焓驱动过程,相互结合位点约为1,反应结合常数为1.0×10~5 L/mol。     

硫普罗宁修饰的银纳米簇应用于苦味酸的检测

以硫普罗宁（TP）为配体，硼氢化钠（NaBH₄）为还原剂，采用“一锅法”在室温下成功制备出了绿色荧光银纳米簇（AgNCs）。基于苦味酸（PA）可使AgNCs荧光猝灭的现象，建立了一种检测水溶液中PA的荧光分析新方法，其线性范围为3.99×10^-7mol/L～1.38×10^-4mol/L，检出限为0.045μmol/L（S/N=3）。常见的干扰物和其他硝基芳香化合物不干扰PA的检测，具有良好的抗干扰性。进一步将构建的荧光检测方法可应用于实际水样中PA的检测，其回收率为96.1%～108.3%。     

基于掺氮碳量子点与Fe~(3+)纳米开关的抗坏血酸荧光传感器

以壳聚糖为前驱体,在较低温度下通过水热法一步合成了掺氮碳量子点(N-FCDs),合成得到的N-FCDs具有良好的水溶性、pH稳定性及优良的荧光特性.实验表明:Fe~(3+)能猝灭N-FCDs溶液的荧光,灵敏度高且选择性好;当还原性的抗坏血酸加入荧光猝灭的Fe~(3+)-N-FCDs体系后,体系猝灭的荧光因Fe~(3+)的还原反应又得以恢复.由此,可实现对抗坏血酸的灵敏检测,检测的线性范围为1~200μmol/L,检出限为0.06μmol/L.此外,Fe~(3+)-N-FCDs的抗干扰能力强,可实现维生素C药片中抗坏血酸含量的检测,检测结果令人满意.     

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。     

力致变色吩噻嗪衍生物的合成及其对2，4，6-三硝基苯酚的荧光检测

设计合成了2种具有明显聚集诱导发光(AIE)特性的吩噻嗪衍生物(SPA和SPN).荧光光谱研究表明, 这2种化合物在水溶液中能够特异性地识别2, 4, 6-三硝基苯酚(TNP), 其中SPA荧光检测TNP的猝灭率为89.1%, 猝灭常数K_sv为3.18×104 L/mol, 检出限为8.62×10-7 mol/L; SPN荧光检测TNP的猝灭率为90.4%, 猝灭常数K_sv为4.43×104 L/mol, 检出限为5.00×10-7 mol/L, 有望作为荧光探针特异性识别TNP.而且SPA分子具有可逆的力致荧光变色特性, 在紫外灯下发出蓝色荧光, 研磨后变为浅黄色, 有望被用于防伪材料或者可视化压力传感器领域.     

基于金纳米花表面增强拉曼散射光谱的三聚氰胺检测方法

以罗丹明6G为探针分子,结合紫外-可见吸收光谱,优化了两种还原剂:抗坏血酸和盐酸羟胺的加入体积,确定了金纳米花的最佳合成条件.以制备的金纳米花为增强试剂,结合便携式拉曼光谱仪,建立了可用于三聚氰胺检测的分析方法.以679 cm-1处特征峰为定量依据,确定该方法线性检测范围为5~100μmol/L,标准偏差R2=0.9875,检测限达到1μmol/L,远低于国家标准(19.8μmol/L).     

氮掺杂碳量子点的制备及其在Fe3+检测方面的应用

采用微波直接碳化法制备具有蓝色荧光(λ_em=430 nm)的氮掺杂碳量子点(N-CDs),简称碳点。透射电镜检测表明,所获得的碳点为尺寸均一的类球状颗粒,平均粒径为5.1 nm±0.2 nm。应用红外光谱、X-射线光电子能谱等手段对其进行表征,结果显示,碳点表面有丰富的羟基、羧酸等含氧基团以及氨基等含氮基团,因此具有优良的水溶性与分散性。紫外-可见光光谱及荧光光谱分析结果表明,该碳点水溶液具有激发波长依赖性和荧光稳定性强等光学特性,其最佳激发波长λ_ex=260 nm,最佳发射波长λ_em=430 nm。该碳点与Fe³⁺相互作用具有显著的荧光猝灭效应。不同浓度的Fe³⁺对荧光强度的影响显示,在200～500μmol/L范围内,猝灭效果呈线性关系,其检测限域为21.2μmol/L。其猝灭机理是由于Fe³⁺的存在导致非荧光络合物的形成,从而导致荧光猝灭。该碳点具备较好的光学性质,并能够灵敏检测低浓度的Fe³⁺。     

CdTe量子点荧光猝灭法测定铜离子的研究

以巯基乙酸为稳定剂,在水溶液中一步合成了CdTe量子点.以该量子点为荧光探针,基于荧光猝灭法对Cu2+离子进行了定量检测.考察了缓冲体系、缓冲液浓度、缓冲液pH值、反应时间、量子点浓度等多种因素的影响,在0.033mol/L、pH值为5.91的磷酸二氢钾磷酸氢二钠缓冲液中,当量子点浓度为3.8×10-4mol/L、反应时间为30min时,该方法的线性区间为2～200μg/L,检测下限为0.29μg/L.具体解释了量子点荧光猝灭,是由于价带电子激发到导带以后被表面结合的Cu2+离子捕获而产生的结果,并利用光解实验进一步验证了这一机理.     

基于手性金纳米粒子圆二色光谱法识别与检测银离子

采用液相制备方法获得具有光学活性的手性金纳米粒子,通过吸收光谱和圆二色光谱及高分辨透射电镜对手性金纳米粒子进行表征.利用圆二色光谱法建立手性金纳米粒子对Ag~+选择性识别方法,结果表明手性金纳米粒子对Ag~+响应时间仅需12min,手性金纳米粒子能够从13种常见金属离子中选择性识别Ag~+,并对多种常见金属离子具有较好的抗干扰能力,检测灵敏度高并且具有良好的重现性.所建立标准曲线线性范围为0.2~30μmol/L,线性相关系数R~2=0.995(n=15),Ag+的检测限为0.2μmol/L;为环境水样中Ag~+的识别和检测提供了一种简单、精确、快速、环境友好的新方法.     

金基质的固体表面荧光法测定痕量Mn2+

以金片作为固体基质,通过自组装方式把荧光物质1-萘胺乙酸(NAA)间接组装在金表面,制备具有荧光特性的NAA/Cys/Au自组装膜.利用在酸性介质中,Mn2 可使NAA/Cys/Au自组装膜表面荧光产生猝灭,且荧光猝灭程度和Mn2 浓度在5.0×10-6～3.0×10-5 mol·L-1范围内呈现良好的线性关系,从而建立利用固体表面荧光检测Mn2 的新方法,其检测下限为9.64×10-7 mol·L-1.荧光被Mn2 猝灭后的自组装膜,可在NaOH溶液中实现膜表面荧光的再生.     

基于二氧化锆/纳米金溶胶凝胶膜固定辣根过氧化物酶的H2O2生物传感器的研制

将辣根过氧化物酶(HRP)、二氧化锆溶胶凝胶、纳米金按一定的比例混合,成功制备了以二氧化锆/纳米金溶胶凝胶为载体的性能优良的过氧化氢生物传感.二氧化锆溶胶凝胶具有良好的生物相容性,并提供了良好的微环境保持HPR的生物活性.纳米金与HPR形成静电复合物,有效促进了酶与电极表面的电子传递.该生物传感器性能优良,线性范围为7·0μmol/L至3·9mmol/L,检测下限为4·0μmol/L.最后探讨了pH、工作电位、干扰物质对生物传感器的影响.     

N,P-CDs用于Al3+和pH的检测及在细胞成像中的应用

文章以对苯二胺、磷酸、乙二胺分别为碳源、磷和氮源,用微波法快速合成氮、磷共掺杂绿色荧光碳点(N,P co-doped carbon dots,N,P-CDs)。通过透射电镜(Transmission Electron Microscope,TEM)、X-射线光电子能谱(X-ray Photo-electronic Spectroscopy,XPS)、荧光光谱和紫外-可见(Ultraviolet Visible,UV-Vis)吸收光谱等对该N,P-CDs的结构和性能进行了表征。所制备的N,P-CDs具有良好的稳定性,最大激发和发射波长分别为413 nm和513 nm,且该N,P-CDs具有激发波长独立性。基于Al³⁺有效猝灭所制备N,P-CDs的荧光,建立了检测Al³⁺的新荧光方法,其线性范围为73.0μmol/L～120.0μmol/L,检测限为21.03μmol/L (S/N=3)。用于实际水样中Al³⁺的检测,其回收率为95.0%～102.5%。同时考察了不同pH值下该N,P-CDs的荧光性质。结果表明,此探针还可用...     

双比率荧光分子印迹的制备及其可视化选择性检测邻苯二甲酸二甲酯的研究

以异硫氰基荧光素(FITC)同SiO_2基质通过硅烷偶联剂共价结合制备出了具有荧光性能的纳米级颗粒,并以其作为载体,烯丙基罗丹明B作荧光功能单体,通过表面印迹技术法合成了一种新型比率荧光分子印迹传感器(FMIPs-r/g-FITC/SiO_2),并用于可视化选择性检测邻苯二甲酸二甲酯(DMP).其中烯丙基罗丹明B为信号响应单元,内核中FITC/SiO_2荧光纳米粒子保持稳定作为参考背景内,通过利用烯丙基罗丹明B同DMP之间发生荧光猝灭效应,实现了对DMP的可视化选择性检测.所制备材料的平均粒径是150 nm,在0～100 nmol/L浓度范围内,与DMP的猝灭程度具有较好的线性关系,相关系数为0.993 08,并且有着明显的视觉检测效果.双比率荧光分子印迹材料对DMP有较好的选择性,弥补了传统荧光传感器选择性方面的不足,同时具有高敏感性并使检测可视化.比率型荧光检测技术同分子印迹技术的联用,对检测技术的发展具有重要意义.     

绿色荧光碳点的合成及其对CrO■的检测

以天然酸浆草为原料,使用一锅水热法制备了平均粒径约为2.3 nm的绿色荧光碳点.经紫外光谱和荧光光谱表征之后发现其在277 nm处出现明显的紫外吸收,最佳激发波长为390 nm,最佳发射波长为492 nm,用硫酸奎宁作标准物测得其量子产率为9.7%.合成的绿色荧光碳点在不同浓度的NaCl溶液中、常见金属阳离子以及大多数阴离子存在情况下,荧光性能都没有受到很大的影响,具有良好的稳定性.经过进一步的研究发现在CrO■存在的条件下,该绿色荧光碳点的荧光强度出现了一定程度的猝灭,并且荧光强度与CrO■质量浓度在10～80μmol/L时表现出良好的线性关系,因此该绿色荧光碳点可以在此范围内检测CrO■,检测限为3.60μmol/L.