水相合成CdTe量子點(diǎn)在生物制品及藥物分析中的應(yīng)用研究.pdf

1、近年來，由于量子尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)，半導(dǎo)體量子點(diǎn)已成為人們研究的熱點(diǎn)。鑒于量子點(diǎn)優(yōu)良的光學(xué)特性，如：激發(fā)光譜寬，發(fā)射光譜窄而對稱，光化學(xué)穩(wěn)定，熒光壽命長，熒光量子產(chǎn)率高等，將其應(yīng)用于生物分子的分析測試，勢必提高分析的靈敏度和選擇性。若表面未加充分鈍化，則量子點(diǎn)的熒光特性對周圍環(huán)境的變化非常敏感，這是此類熒光探針檢測無機(jī)離子、DNA、蛋白質(zhì)的理論基礎(chǔ)。盡管量子點(diǎn)在生物醫(yī)學(xué)尤其是生物熒光標(biāo)記中得到廣泛的研究和應(yīng)用，但還有很多有待解決的問題：

2、如何發(fā)展和完善量子點(diǎn)的合成方法，提高量子點(diǎn)的穩(wěn)定性及生物相容性，以及怎樣采取更好的方法解決量子點(diǎn)與生物分子偶聯(lián)，形成特異性、穩(wěn)定的探針等等。 本論文在前人工作的基礎(chǔ)上做了一些有益的工作，并得到了一些創(chuàng)新結(jié)果，其主要內(nèi)容歸納如下： 1.以巰基乙酸為穩(wěn)定劑，在水相中合成了穩(wěn)定性好、熒光強(qiáng)度高的CdTe量子點(diǎn)，并用此量子點(diǎn)成功地標(biāo)記了生物大分子糜蛋白酶。通過改變體系的反應(yīng)溫度和pH值以及改變糜蛋白酶的濃度等實(shí)驗(yàn)條件，跟蹤檢測了

3、CdTe量子點(diǎn)熒光光譜性質(zhì)的變化，探討了糜蛋白酶對CdTe量子點(diǎn)的熒光光譜的影響。同時(shí)，運(yùn)用紫外-可見吸收光譜、熒光光譜、同步熒光光譜、圓二色光譜等手段，研究了CdTe量子點(diǎn)對糜蛋白酶結(jié)構(gòu)和構(gòu)象的影響。研究結(jié)果表明，與量子點(diǎn)結(jié)合后α-Chy的UV-Vis光譜中196 nm處的峰位發(fā)生紅移，而220nm處峰位發(fā)生藍(lán)移，說明CdTe量子點(diǎn)改變了α-Chy的二級結(jié)構(gòu)。同時(shí)，糜蛋白酶的內(nèi)源熒光在加入CdTe量子點(diǎn)后發(fā)生明顯熒光猝滅。在不同pH的

4、條件下，由熒光猝滅數(shù)據(jù)可得CdTe量子點(diǎn)和糜蛋白酶的鍵合常數(shù)的數(shù)量級均為103，鍵合過程中主要是氫鍵作用力或范德華力（pH=9.05）與疏水作用力或靜電作用力（pH=7.20）。同步熒光光譜的略有紅移，說明了色氨酸殘基的微環(huán)境因CdTe量子點(diǎn)的加入發(fā)生了較大的改變，環(huán)境的極性增強(qiáng)，疏水性減弱。圓二色光譜結(jié)果顯示，CdTe量子點(diǎn)誘導(dǎo)α-Chy的二級結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變。對標(biāo)記了CdTe量子點(diǎn)的糜蛋白酶進(jìn)行了酶活力的測定，在兩個(gè)不同pH值、相互作

5、用24h后糜蛋白酶的相對活力還能保持74％以上。 2.在pH=6.40的2mM KH2PO4-Na2HPO4緩沖溶液中，當(dāng)固定波長差為220nm時(shí)，CdTe量子點(diǎn)的同步熒光最大發(fā)射位于310nm。一定量蛋白質(zhì)的加入能明顯增強(qiáng)體系的同步熒光強(qiáng)度，并且熒光強(qiáng)度變化與血清白蛋白濃度間存在良好的線性關(guān)系，據(jù)此建立了一種高靈敏度的測定微量蛋白質(zhì)的方法?？疾炝甩う说倪x擇、緩沖液pH值、緩沖液濃度、量子點(diǎn)濃度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度等多種因素的影

6、響。該方法測定人血清白蛋白的線性范圍為0.08～2.80μg·mL-1，檢出限為0.032μg·mL-1，10次重復(fù)測定1.80μg·mL-1的血清白蛋白相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.05％。該方法用于實(shí)際樣品的測定，結(jié)果滿意。 3.基于一定量的迷迭香酸對CdTe量子點(diǎn)熒光的猝滅效應(yīng)，據(jù)此建立了一種高靈敏度的測定微量迷迭香酸的同步熒光方法。在pH=5.70的緩沖溶液中，當(dāng)固定波長差為210nm時(shí)，CdTe量子點(diǎn)的同步熒光最大發(fā)射位于320n

7、m。在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，迷迭香酸濃度在0.36～11.52μg·mL-1(1×10-6～3.2×10-5 M)范圍內(nèi)與CdTe量子點(diǎn)的同步熒光強(qiáng)度間存在良好的線性關(guān)系。其線性回歸方程為：F0/F=(0.9317±0.0137)+(0.1289±0.0023)×c(μg·mL-1)，相關(guān)系數(shù)r=0.9982，檢測下限為0.16μg·mL-1。10次重復(fù)測定2.16μg·mL-1的迷迭香酸相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.80％。同時(shí)對它們的同步熒光猝滅機(jī)理