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发光纳米金由于其独特的光学、电学与化学活性、生物相容性好、低毒性等优点,成为国内外研究学者关注的焦点,并在生物传感、阳离子检测和生物标记等领域中得到广泛应用。
本论文对以谷胱甘肽(GSH)及其衍生物小分子多肽作为还原剂和稳定剂,对水热法一步制备具有一元激发、多元发射性质的多色发光纳米金进行了系统深入的研究,探讨了各类实验条件对产物发光纳米金光谱性质的影响;研究了发光纳米金自旋标记技术,对发展基于顺磁标记发光纳米金的荧光/ESR双模式分子探针进行了探索,以期开发融合发光纳米金优良的光学性能、氮氧自由基对生物活性抗氧化小分子和自由基的响应功能、以及磁共振成像的固有性质为一体的多模式分子探针。
本论文分为四章,包含以下内容:
第一章:相关研究背景。综述了发光纳米金合成方法以及其在检测金属离子、小分子和生物标记上应用的研究进展,对自旋标记荧光探针进行了简要介绍并阐述了其在检测还原性小分子及自由基等领域的应用,在此基础上提出了本论文的研究设想。
第二章:多色发光纳米金的合成。通过调节小分子多肽与氯金酸之间的比例,合成了一元激发、多元发射的系列发光纳米金,并对其进行了紫外-可见吸收光谱、稳态荧光光谱、高分辨透射电镜、红外光谱、X射线光电子能谱分析等方法的表征,表明发光纳米金的粒径大小、金核的正电性对发光纳米金的光谱性质具有一定的影响。
第三章:影响多色发光纳米金的光谱性质的因素探索。本章工作在第二章的基础上,以谷胱甘肽为参照物,设计了一系列的小分子多肽,考察了多肽和氯金酸之间的比例、反应时间、反应温度、配体效应、多肽链长、半胱氨酸的位置以及多肽极性等实验条件对合成的发光纳米金的光谱性质的影响。
第四章:牛血清白蛋白BSA修饰近红外发光纳金顺磁标记分子探针。本章以光稳定性能好,stokes位移大,近红外发射的谷胱甘肽包裹纳米金为发光载体,以4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基作为顺磁标记基团,对构建发光-顺磁双模式传感分子探针进行了研究,以BSA为表面修饰剂,通过调节发光纳米金的表面状态,改善顺磁标记微环境,获得了基于顺磁基团识别诱导信号传导的荧光-顺磁双模式响应型分子探针。