8605314_娄雪芬_高量子产率荧光金团簇的生物分析与成像研究_娄雪芬毕业论文0421.pdf

致 谢 时间过得飞快，从三年前第一次踏上合肥这片土地，到现在对它深深的留恋， 这都是因为我在母校xxxx大学度过了美好又充实的研究生阶段。 很庆幸在读研时期遇到了xxx和xxx老师这两位优秀的老师。在这三年时间， 我从一个实验小白，慢慢的能够在文献阅读中抓到重点，能够在实验中摸索到 一定规律，这都离不开老师的教导。我从他们身上学习到很多，我也会把他们务 实肯干的精神延续到我之后的工作中。 感谢实验室的小伙伴们在我读研时期的帮助与理解。感谢xxx师姐、xx可师 姐帮助我解决在实验上面遇到的困难，手把手教我 些专业软件。感谢同级的 一 xxx与xx同学，三年来的包容与理解，我们共同奋斗，相互支持，相互鼓励。感 谢xx师妹、xxx师弟、xx同学、xx师妹、xxx师妹、xx师弟在读研期间的支持与鼓 励。 感谢我的家人在我迷茫的时候给与关键性的建议，对我做出决定全力的支持， 让我能够义无反顾的往前。谢谢你们! I 摘要 荧光金团簇(Au NCs)作为一种新兴的纳米材料，具有尺寸小、光致发光性能好、 稳定性好、斯托克斯位移大、细胞毒性小、生物相容性好等优点，在生物传感、 生物成像、光热治疗、抗菌剂等生物医学领域具有广阔的应用前景。本文主要从 下面三个方面开展工作： 在第二章中，提出了一种以柠檬酸盐包裹的金纳米颗粒为前驱体，树枝状大 分子聚氨基胺(PAMAM)作为刻蚀剂，采用单锅蚀刻法合成了高发光的荧光金团簇 (Au-PAMAM NCs)的方法。有趣的是，Au-PAMAM NCs 对温度和Cr O 2-离子分别 2 7 表现出敏感性和选择性荧光响应。Au-PAMAM NCs 具有尺寸小、水溶性好、细胞 毒性小、细胞穿透能力强等优点，被成功地应用于活细胞中温度和 Cr O 2-离子的 2 7 动态监测。这个工作为高量子产率和高生物相容性金纳米团簇的合成奠定了基础， 也为未来金纳米团簇的生物传感和成像奠定了基础。 在第三章中，采用简便的原位反应方法，合成了一种新型双发射荧光纳团簇 （d-Au NCs ），这种纳米团簇在单波长激发下分别位于420 和630 nm 处出现两个 独特的发射峰。研究了双发射纳米探针的形成和发射机理，论证了双发射纳米探 针的具有两阶段形成过程。两阶段形成机制证明了其对缬氨酸和三价铬离子(Cr3+) 在活细胞中具有完全不同的光谱响应，并具有高的对比度，很好地避免了信号的 波动。此外，这种d-Au NCs 纳米探针具有良好的水溶性、低细胞毒性和较好的生 物相容性。它们可分别用于高对比度的活细胞中缬氨酸和 Cr3+波动的荧光成像。 本工作为进一步设计合成比率Au NCs 提供了实验和理论基础。 在第四章中，我们通过简单的一步生长法，成功地合成了在单波长激发下， 具有从深红色到蓝色的连续可调谐的全色发光金纳米团簇。合成的产物具有不同 但独立的发射，并表现出优异的光学性能，如高达26.77%的高量子产率(QYs)、较 长的荧光寿命、长达一个月的高稳定性，并且可用于细胞的多色成像。这是第一 个报告使用一步法合成了全彩色发射纳米材料。在多色显示、发光二极管和生物 医学等领域，多色发射金纳米团簇具有巨大的应用前景。 关键词：荧光金团簇；高量子产率；金属离子；生物分子；成像 II Abstract Fluorescent Au NCs, as new emerging nanomaterials, imaging and electro-optic display fields because of diverse merits incl