碳量子点用于福美双的检测及真菌荧光成像

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近年来,纳米技术受到了生物医学和分析研究人员的极大关注。而碳量子点是继碳纳米管、纳米金颗粒和石墨烯量子点之后,一种新的纳米颗粒。由于碳量子点具有优良的光致发光性能、良好的水溶性、生物相容性、易于大规模合成、易功能化修饰以及制备成本低廉等优点,使碳量子点成为碳纳米家族中一颗闪亮的新星,在生物传感、化学传感、生物成像和生物监测方面具有潜在的应用。
  1、利用L-天门冬酰胺和乙二胺为原料,微波法合成了表面富含氨基的碳量子点。福美双与Cu2+形成的络合物在380nm产生的吸收带既可以与碳量子点的激发光谱重叠又可以与碳量子点的发射光谱重叠,从而产生高效的内滤效应(IFE),且在加入过量Cu2+的条件下,碳量子点的荧光淬灭程度与福美双浓度呈线性关系。因此,利用基于CDs的传感器通过内滤效应可以建立一种简单的福美双检测方法。在0.0至12.0μg/mL的范围内观察到(F0-F)/F0和福美双浓度之间的良好线性关系,回归方程为(F0-F)/F0=0.0387c+0.0132,线性相关系数是0.993,其检测限(LOD)为0.75μg/mL。此方法用于在自来水和蘑菇实际样品中加标回收试验,回收率良好。
  2、本文利用CDs-NH2的荧光既可以与Cu2+通过光诱导电子淬灭同时又能与Cu(Ⅱ)-thiram配合物通过内滤效应淬灭。通过共聚焦显微镜监测真菌细胞的荧光,可以发现福美双在一定浓度范围内,能够促使带正电的CDs-NH2进入到真菌细胞中,而不能促进带负电的CDs-COO-的进入真菌细胞不受福美双的影响。另一方面,基于光诱导电子淬灭和内滤效应,CDs-NH2作为探针监测Cu2+进入真菌细胞情况发现,福美双在一定浓度范围内,也会刺激Cu2+进入真菌细胞。鉴于CDs-NH2和Cu2+都带正电荷而CDs-COO-带负电,表明福美双对真菌细胞膜的影响是刺激细胞膜上的非选择性阳离子通道。
  3、利用柠檬酸、尿素为原料,以甲酰胺为溶剂,溶剂热法合成碳量子点。在540nm波长激发下,碳量子点586nm处荧光发射峰可以被高锰酸钾氧化淬灭从而建立定量检测高锰酸钾的方法,线性回归方程为(F0-F)/F0=0.5553c?0.0109(R2=0.991),其检测限为31nM。同时碳量子点586nm处荧光发射峰对pH有响应,由此可以建立pH测定方法,回归方程为F/F0=0.1463pH-0.151,相关系数R2=0.991。另外,本文利用该碳量子点双激发双发射的性质作为荧光成像试剂对黄瓜枯萎、番茄枯萎、柑橘炭疽和苹果轮纹菌进行双波长荧光成像。
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