聚集诱导荧光阳离子的设计、合成及其在生物传感中的应用研究

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1、分类号密级UDC单位代码10435硕士学位论文聚集诱导荧光阳离子的设计、合成及其在生物传感中的应用研究AggregationInducedEmissionCation：Design,Synthesis,andApplicationinBiosensing研究生姓名王传锋指导教师李海银教授学科专业应用化学研究方向生化分析及生物传感中国.青岛二〇一八年六月AggregationInducedEmissionCation：Design,Synthesis,andApplicationinBiosensingThesissubmittedt

2、oQingdaoAgriculturalUniversityInFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofEngineeringWangChuanfeng(CollegeofChemistryandPharmaceuticalSciences)Supervisor:LiHaiyinQingdao，ChinaJune，2018独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或

3、撰写过的研究成果，也不包含为获得青岛农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：时间：年月日关于论文使用授权的说明本人完全了解青岛农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意青岛农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)研究生签名：时间：年月日导师签名：时间：

4、年月日青岛农业大学硕士学位论文摘要聚集诱导荧光阳离子的设计、合成及其在生物传感中的应用研究摘要荧光传感器具有简单、快速、灵敏等优势，广泛应用于金属离子、基因、蛋白质等目标物的精确检测。然而，目前已报道的传感器大都受限于信号分子荧光量子效率低、光稳定性差、毒性大等难题。因此，开发新型的荧光单元构建生物/化学传感器用于相应目标物的灵敏、精确诊断仍存在巨大挑战。聚集诱导荧光材料，稀溶液下不发光，聚集态下强烈发光，受到科研工作者的极大关注，广泛应用于有机电致化学发光、生化分析生物传感等领域。有鉴于此，本论文利用高效的有机偶联反应设计、合成了

5、聚集诱导荧光分子并作为信号单元，分别结合核酸链、纳米金、银簇构建了生物传感平台，实现了相应目标物的简单、快速、高灵敏检测。基于目标物触发的特异性切割效应，首次构建了聚集诱导荧光纳米点-核酸复合荧光传感平台，实现了博来霉素的高灵敏特异性检测。借用高效有机合成反应，设计、合成了两亲性聚集诱导荧光分子，其进一步自组装聚集实现了超小荧光纳米点（5nm）的制备，并在其表面带有大量的正电荷。基于聚集诱导荧光纳米点与核酸之间强烈的静电作用，以及淬灭分子与纳米点之间的荧光共振能量转移效应，实现了聚集诱导荧光纳米点-核酸复合荧光传感平台的构建。目标物

6、特异性切割核酸链，导致吸附在聚集诱导荧光纳米点表面的淬灭分子标记的核酸链减少，荧光信号增加，检测限低至3.4fM，实现了博来霉素的快速、便捷、高灵敏检测。基于有机磷农药的抑制效应、酶催化水解及其中间体介导的距离效应，制备了聚集诱导荧光纳米点-纳米金复合荧光探针，实现了乙酰胆碱酯酶(AChE)活性及有机磷农药(OPs)的灵敏检测。基于聚集诱导荧光纳米点与纳米金之间强烈的静电作用，以及纳米金与荧光点之间的荧光共振能量转移效应，实现了低背景荧光纳米点-纳米金复合探针的制备。AChE特异性催化、水解硫代乙酰胆碱生成硫代胆碱，进而竞争作用于纳

7、米金释放出聚集诱导荧光纳米点，促使荧光增强。而当OPs存在时，AChE活性被抑制，硫代胆碱无法生成或生成量减少，荧光降低。基于此可实现AChE和农药的荧光检测，检测限分别为0.1mUmL-1和0.001ng/mL。基于目标物引发的特异性催化氧化效应，构建了聚集诱导荧光纳米点-银纳米簇比率荧光传感平台，实现高灵敏葡萄糖比率荧光检测。基于DNA链为模板合成的银簇与聚集诱1青岛农业大学硕士学位论文摘要导荧光纳米点之间强烈的静电聚集与共振能量转移效应，制备比率型荧光探针。当葡萄糖存在时，葡萄糖氧化酶催化其生成过氧化氢，进而氧化银簇，致使荧光

8、降低；聚集诱导荧光纳米材料的荧光则增强。基于此可实现葡萄糖的比率荧光检测，检测限达0.31μM。该方法采用比率荧光策略，可消除浓度、环境等因素带来的误差，提高响应灵敏度，具有简单、成本低等优点。关键词：聚集诱导荧光；生物/化学传感器；