基于石墨烯量子点的荧光探针在水环境及生物体外中的应用
实现磷酸根(PO43-)和硫代硫酸根(S2O32-)的选择性检测在环境评价，药物诊断、食品安全等方面具有重要作用，相比于其他传统的分析检测方法，石墨烯量子点拥有优越的光学性能、良好的稳定性与生物相容性以及成熟方便的合成方法等诸多优点而成为传统有机类荧光发射物的替代品。 本论文在文献调研的基础上，开展了基于石墨烯量子点的荧光探针的构建并实现了对PO43-和S2O32-的选择性检测。具体如下： 第一部分基于一种氮掺杂的石墨烯量子点荧光材料(N-GQDs），借助荧光“关-开”模式实现了对无机磷酸根的（PO43-）选择性检测。通过钼酸盐（Mo7O246-）介导作用形成Mo7O246-/N-GQDs复合物，将N-GQDs的荧光淬灭；而后加入的PO43-与Mo7O246-形成键合力更强的化合物将Mo7O246-/N-GQDs复合物中的Mo7O246-从N-GQDs表面移除，N-GQDs的黄色荧光恢复，从而实现对PO43-的选择性检测。在优化条件下，Mo7O246-介导的N-GQDs可以在磷酸根的浓度为1-35μM范围内实现对其检测，检测限低至0.05μM，而且该该荧光探针表现出良好的选择性。该探针不仅实现了实际水环境中的磷酸根含量检测，而且在Hela细胞中对磷酸根也呈现出不俗的检测效果。 第二部分基于第一部分的基础，深度挖掘N-GQDs的应用，结合传统经典的碘量法反应实现了水环境中和生物体外对无机硫代硫酸根（S2O32-）的检测。因N-GQDs表面积大，加入单质碘后可使碘吸附于其表面，由于二者间的内滤效应使得N-GQDs黄色荧光淬灭，后续加入的S2O32-不断与单质碘发生定量的氧化还原反应，逐步消耗掉量子点表面的单质碘，从而使上述内滤效应逐渐减弱，最终导致量子点的黄色荧光恢复。因此这可被开发成基于N-GQDs的荧光“off-on”型荧光探针。在优化条件下，该探针可在硫代硫酸根浓度为2-10nM范围实现对其灵敏定量检测，检测限低至0.07nM。该探针不仅对实际水样中S2O32-含量进行检测，而且在RAW细胞中也表现出较强的S2O32-检测能力。
石墨烯量子点;荧光探针;荧光恢复;磷酸根;硫代硫酸根
上海应用技术大学
硕士
应用化学
王宇红
2020
中文
O657.3
2021-11-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）