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硅壳结构荧光纳米粒子的制备及化学/生物传感应用

作　者: 陈肖肖
导　师: 高峰
学　校: 安徽师范大学
专　业: 分析化学
关键词: 硅壳荧光纳米颗粒 荧光共振能量转移 荧光分析法 pH传感器 DNA生物传感器
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


荧光分析技术具有灵敏度高、选择性好、方法简便等突出优点,因而在构筑化学/生物传感体系中备受青睐。由于多数荧光试剂存在光漂白、荧光信号不稳定等缺陷,往往限制了该技术的广泛应用。本论文针对上述关键科学问题,制备了以二氧化硅为壳、荧光团为核的核壳型荧光纳米颗粒,所制备的硅壳结构荧光纳米颗粒具有优良的单分散性、抗光漂白性。基于此优点,构建了pH传感器及DNA生物传感器。具体概括如下:1.通过油包水反相微乳液法合成了以pH敏感荧光试剂8-羟基-1,3,6-三磺酸芘（8-hydroxypyrene-1,3,6-trisulfonate, HPTS）为核、二氧化硅为壳的荧光纳米颗粒,构建了近中性区域（pH 5.50-8.99） pH传感器,考察了该传感器的传感特性,并应用于实际样品pH检测,与传统的pH计测定结果相吻合。2.通过油包水微乳液法合成了以异硫氰酸荧光素（Fluorescein isothiocyanate, FITC）为核的硅壳型纳米粒子（SiNPs）,并以SiNPs作为供体,金纳米粒子作为受体,构建了荧光共振能量转移体系（Fluorescence Resonance Energy Transfer, FRET）。通过DNA杂交技术,构建了一种基于FRET的新型DNA传感器。在最优化的实验条件下,检测的线性范围为0-35 nM,检测限3σ为3×10-12 M。

全文目录


摘要  9-11
Abstract  11-13
第一章 前言  13-32
  1. 荧光分析法概述  13-14
  2. 荧光共振能量转移(Fluorescence Resonance Energy Transfer,FRET)技术  14-16
  3. 二氧化硅纳米颗粒的概述  16-25
    3.1 二氧化硅纳米颗粒的制备方法  17-19
    3.2 二氧化硅粒子的表面修饰  19-20
    3.3 二氧化硅纳米颗粒在化学/生物传感领域中的应用  20-25
      3.3.1 在离子传感器方面的应用  20-21
      3.3.2 在生物检测方面的应用  21-23
      3.3.3 在细胞成像方面的应用  23-25
  4. 本论文的选题依据及研究内容  25-26
  参考文献  26-32
第二章 核壳型荧光二氧化硅纳米粒子的合成及其对近中性pH 的测定  32-48
  1. 引言  32-33
  2. 实验部分  33-34
    2.1 仪器和试剂  33-34
    2.2 纳米颗粒的制备  34
  3. 结果与讨论  34-42
    3.1 纳米颗粒的表征  34-38
      3.1.1 电镜分析  34-35
      3.1.2 HPTS 为核的硅壳型荧光纳米粒子的荧光光谱  35-36
      3.1.3 荧光寿命表征  36-37
      3.1.4 光漂白实验表征  37-38
    3.2 HPTS 为核的硅壳型荧光纳米粒子作为pH 传感器的应用  38-41
      3.2.1 温度和反应时间的影响  39
      3.2.2 缓冲溶液种类的影响  39
      3.2.3 离子强度的影响  39-40
      3.2.4 可逆性研究  40
      3.2.5 重现性和稳定性  40-41
      3.2.6 光稳定性  41
    3.3 实际样品检测  41-42
  4. 结论  42-44
  参考文献  44-48
第三章 基于硅壳型SiO_2纳米颗粒与金纳米粒子荧光共振能量转移体系的DNA 杂交检测  48-71
  1. 引言  48-50
  2. 实验部分  50-54
    2.1 仪器和试剂  50-51
    2.2 纳米颗粒的制备  51-52
    2.3 金纳米粒子的制备  52
    2.4 异硫氰酸荧光素为核的氨基化硅壳型纳米粒子修饰DNA(Sequence 1)的制备  52-53
    2.5 金纳米粒子修饰DNA(Sequence 2)的制备  53
    2.6 SiNPs-ssDNA-1 和AuNPs-ssDNA-2 的杂交技术及目标单链DNA 的检测  53-54
  3. 结果与讨论  54-64
    3.1 纳米颗粒的表征  54-56
    3.2 硅壳型纳米颗粒与金纳米粒子的荧光共振能量转移  56-59
    3.3 SiNPs-dsDNA-AuNPs 荧光探针的特异性  59-60
    3.4 SiNPs-dsDNA-AuNPs 荧光探针用于目标DNA 的检测  60-64
  4. 结论  64-65
  参考文献  65-71
第四章 结束语  71-72
研究生期间发表和录用的论文及获奖情况  72-73
致谢  73

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 特种结构材料
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