基于双发射荧光金纳米颗粒的新型生物传感方法研究

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1、学校代号10532学号S151101015分类号密级硕士学位论文基于双发射荧光金纳米颗粒的新型生物传感方法研究学位申请人姓名：马欢培养单位：化学化工学院导师姓名及职称：李旺助理研究员学科专业：分析化学研究方向：生命科学中的新分析方法论文提交日期：2018年5月学校代号：10532学号：S151101015密级：湖南大学硕士学位论文基于双发射荧光金纳米颗粒的新型生物传感方法研究学位申请人姓名：马欢导师姓名及职称：李旺助理研究员培养单位：化学化工学院专业名称：分析化学论文提交日期：2018年5月论文答辩日期：2018年5月答辩委员会主席：

2、蔡青云教授Anovelratio-fluorometricmethodforbiosensingstudybasedondual-emissiveultra-smallgoldnanoparticlesbyMAHuanB.E.(HunanNormalUniversity)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofScienceinAnalyticalChemistryintheGraduateSchoolofHunan

3、UniversitySupervisorResearchassistantLiWangMay,2018湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论

4、文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密，在年解密后适用本授权书。2、不保密。（请在以上相应方框内打“”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I硕士学位论文摘要随着纳米技术和纳米材料不断进步和发展，从零维到三维，出现了越来越多的新型纳米材料。谷胱甘肽包裹修饰的AuNPs（GS-AuNPs）是一种超小的荧光发光贵族金属纳米颗粒，其粒径大约为2.5nm，与以往的AuNPs的区

5、别在于，GS-AuNPs存在着两个荧光发射中心，其荧光波长和强度可调，拥有较大的斯托克斯位移，同时抗光漂白能力非常强，纳米颗粒尺寸超小，无毒，生物相容性好，这些优点促使AuNPs在生物小分子、重金属离子、酶、核酸等生物传感和生物成像方面得到广泛的应用和发展。本论文以灵敏度高、选择性好、响应速度快、性价比高、操作简单方便的荧光检测方法为基础，以GS-AuNPs作为荧光探针，在生物传感领域开展了以下几个方面的研究工作：1.基于双发射荧光超小金纳米颗粒自身的电子转移性质，构建了一种新型的比率型生物传感分析方法用于农药残留检测。本论文中所使用

6、的超小金纳米颗粒在800nm处拥有相对较高的荧光强度，而同时在600nm处拥有相对较低的荧光强度，而这种具有不同荧光强度的双发射荧光金纳米颗粒也是第一次被成功合成。此外值得一提的是，巯基化合物导致金纳米颗粒的荧光双发射峰发生完全相反的变化，导致800nm处荧光减弱，600nm处荧光增强。因此，在加入乙酰胆碱酯酶（AChE）水解硫代乙酰胆碱以后，所产生的巯基水解产物能够与金纳米颗粒共价结合，从而导致双发射峰荧光强度向两个相反的方向变化；然而，当加入农药作为AChE抑制剂以后，AChE活性被抑制，几乎不能产生硫代胆碱产物，从而导致金纳米颗

7、粒的荧光强度无法发生明显的变化。该生物传感体系对于农药的检测具有高的灵敏度，其对于涕灭威和毒死蜱两种农药的最低检测限分别为0.2nM和0.07nM，因此，这一简单方便的方法非常适用于AChE的活性研究和农药残留检测，甚至能够用于复杂样品中的农药残留的检测。2.基于胰蛋白酶的稳定性及价格优势，进一步发展了双发射荧光金纳米颗粒用于蛋白酶活性检测和农药检测的生物传感体系。本文中所用金纳米颗粒拥有更高的F800/F615荧光比值，加入胰蛋白酶和带负电荷的底物多肽以后，金纳米颗粒的荧光强度往两个完全相反的方向变化；然而，加入农药作为胰蛋白酶的抑

8、制剂以后，酶活性被抑制，无法产生带巯基的短肽，导致金纳米颗粒荧光变化不明显，因此，该生物传感体系能够用于农药残留的检测。3.大部分的荧光分子信标一般都使用有机分子或者纳米材料作为其荧光的猝灭剂，但是许多的过渡金属离子也有