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《功能化碳点的合成及其在Cu2+检测和细胞成像中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、分类号：TB38,0655.9学校代码：10697密级：公开学号：201520723硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION功能化碳点的合成及其在Cu2+检测和细胞成像中的应用学科名称：化学工艺作者:成杰伟指导老师：薛伟明教授黄赛朋老师西北大学学位评定委员会二○一八年ThesynthesisoffunctionalizedfluorescencecarbondotsandtheirapplicationinthedetectionofcopperionsandcellimagingAthesissubmittedtoNorthwestUniversityinp
2、artialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinChemicalTechnologyByChengJieweiSupervisor:XueWeimingProfessorJune2018中文摘要摘要铜元素是人体必需的微量元素之一，对维持正常生命活动起着至关重要的作用。微量铜离子可作为众多酶的辅酶因子，其含量过低或过高都会对生命体带来各种疾病，因此对微量铜离子的在线检测能实现对疾病的早期诊断和预防。铜离子检测方法较多，而大部分检测方法因为灵敏度低、水溶性差和生物毒性大限制在环境及其生物领域中的应用。因此，迫切需
3、要开发一种生物相容性高、选择性强、灵敏度高的Cu2+检测新方法。荧光检测方法由于灵敏度高，选择性强和制备简单而被用于铜离子的检测。碳量子点（CarbonQuantumDots，CD）由于水溶性好、生物相容性和灵敏度高而被广泛用于生物检测和活体成像中。因此，本论文通过构建新型水溶性碳量子，实现细胞中微量铜离子检测。具体研究如下：1、以柠檬酸为碳源，树状大分子为氮源，采用水热煎煮法制备碳量子点（bare-CDs），并通过乙二胺对其修饰，红外光谱证实乙二胺成功修饰到bare-CDs表面得到的氨基化碳量子点（NH2-CDs）。透射电镜和动态光散射检测结果显示bare-CDs和NH
4、2-CDs粒径较小且分布均一，平均粒径分别为4.4和25.3nm；Zeta电位显示bare-CDs和NH2-CDs表面均显正电荷，由于乙二胺的接枝，促使NH2-CDs的表面电荷大于bare-CDs。2、以没食子酸为碳源，尿素为氮源，PEG400为钝化剂，采用微波法得到平均粒径为23.2nm且发绿光的Green-CDs；红外光谱结果证实Green-CDs表面含氨基、羟基和羧基等官能团。透射电镜和动态光散射检测结果显示Green-CDs粒径分布均一；Zeta电位结果证实Green-CDs表面氨基数量大于羧基数量且对外显现正电荷。3、灵敏度实验证实NH2+-12-CDs对Cu的
5、检测限为0.01μmol·L，线性关系为：y=3.4281+0.34718x，R2=0.94289，线性范围为0.01~600μmol·L-1，；Green-CDs对Cu2+的??-1−−检测限为0.0005μmol·L，线性关系为：y=−0.166610.03939−3.69206232.02391+232.02391,?2=0.99871，线性范围为0~600μmol·L-1。4、选择性实验显示NH2+2-CDs和Green-CDs在Cu溶液中荧光强度显著降低，而在其他金属离子溶液（M+:Co2+,Mn2+,As+,Ca2+,Zn2+,Fe3+,Na+,Fe2+,K+
6、,Mg2+,Ba2+,Ni2+,Cd2+,Al3+）和氨基酸溶液中（L-Pro,L-ALa,L-Lys,L-Met,L-Ser,L-GLy,L-GLu,L-Leu,L-Val,L-Hyp,L-His,L-Cys）荧光强度均无明显变化，证实两种碳点对Cu2+的高度选择性；不同pH环境下对铜离子的检测实验证实NH2+2-CDs和Green-CDs均在中性条件下对CuI中文摘要具有较高的灵敏度；稳定性实验证实NH2-CDs和Green-CDs在不同Tris缓冲液和不同浓度NaCl溶液中荧光高度稳定；EDTA能使被Cu2+淬灭的NH2-CDs和Green-CDs荧光恢复，进一步证
7、实NH2+2-CDs和Green-CDs通过氨基捕获Cu而实现选择性检测。5、以小鼠上皮成纤维细胞（L-929）、乳腺癌细胞（MCF-7）和肝癌细胞（HepG-2）为模型细胞，对NH2-CDs和Green-CDs的生物相容性进行评价。MTT实验结果证实所合成的对NH2-CDs和Green-CDs具有较低的生物毒性。以HepG-2细胞为模型探究NH2-CDs和Green-CDs在细胞内荧光分布情况及在细胞内Cu2+的检测情况，激光共聚焦结果证实NH2-CDs和NH2-CDs在细胞水平实现铜离子的在线检测。关键词：铜离子；氨基化；
