CdTe量子點(diǎn)與生物大分子相互作用研究.pdf

1、量子點(diǎn)作為一種新型熒光納米材料,已經(jīng)在生物探針、生物標(biāo)記、細(xì)胞成像、疾病檢測(cè)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用；相對(duì)于其應(yīng)用,量子點(diǎn)與生物大分子的相互作用研究還非常少。本論文利用熒光光譜、紫外-可見(jiàn)吸收光譜、紅外光譜等光譜的方法研究量子點(diǎn)與生物大分子間的相互作用,主要內(nèi)容及結(jié)果如下:
　　 1.采用紫外-可見(jiàn)吸收、熒光及紅外光譜法研究了三種巰基化合物(巰基乙酸,TGA；L-半胱氨酸,L-Cys;還原型谷胱甘肽,GSH)修飾的CdTe量子點(diǎn)與牛血清白

2、蛋白(BSA)之間的相互作用。通過(guò)Stern-Volmer方程比較了三種修飾試劑對(duì)BSA熒光猝滅的影響。結(jié)果表明,三種CdTe量子點(diǎn)與BSA的相互作用都是靜態(tài)猝滅過(guò)程,猝滅常數(shù)KSV(L-Cys)>KSV(TGA)≈KSV(GSH)；TGA和L-Cys修飾的CdTe量子點(diǎn)與BSA的結(jié)合力主要為疏水作用力,而GSH修飾的量子點(diǎn)與BSA形成了復(fù)合物,其結(jié)合力既有氫鍵作用力又有疏水作用力；并比較了不同CdTe量子點(diǎn)與BSA相互作用過(guò)程的△Hθ

3、、△Gθ和△Sθ。以上結(jié)果說(shuō)明量子點(diǎn)與BSA的作用過(guò)程與量子點(diǎn)表面修飾試劑的類型有關(guān)。
　　 2.采用紫外-可見(jiàn)吸收光譜、熒光光譜、瓊脂糖凝膠電泳等方法研究了不同粒徑的CdTe量子點(diǎn)與小牛胸腺核糖核酸(ctDNA)之間的相互作用。通過(guò)等摩爾比法和Frisch-Simha-Eirich吸附方程計(jì)算了不同粒徑CdTe量子點(diǎn)與ctDNA的平均表面結(jié)合數(shù)。結(jié)果表明:隨著量子點(diǎn)尺寸的增加(1.80～3.36 nm),ctDNA在量子點(diǎn)表面

4、的平均結(jié)合數(shù)也逐漸增加(0.51～2.09)。機(jī)理研究也表明CdTe與ctDNA之間以表面結(jié)合方式發(fā)生相互作用。
　　 3.利用量子點(diǎn)尺寸的可控性,構(gòu)建了一種有效的CdTe量子點(diǎn)(供體)-羅丹明6G(受體)熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)體系。發(fā)現(xiàn)激發(fā)波長(zhǎng)在513 nm的CdTe量子點(diǎn)可以與R6G發(fā)生有效的共振能量轉(zhuǎn)移,其F(o)rster半徑為R0=24.4(A),能量轉(zhuǎn)移效率為56.3％,轉(zhuǎn)移距離(r=23.4(A))小于F(o

5、)rster半徑,表明本FRET體系可以準(zhǔn)確測(cè)量1～6 nm之間的距離。用所建立的FRET體系研究CdTe與BSA形成復(fù)合物的相互作用,將CdTe-BSA按照1:1形成復(fù)合物,與R6G形成新的能量轉(zhuǎn)移體系,比較加入BSA后形成復(fù)合物對(duì)能量轉(zhuǎn)移體系的影響,發(fā)現(xiàn)雖然加入BSA后CdTe的熒光強(qiáng)度顯著增加,但是CdTe-BSA復(fù)合物-R6G體系的能量轉(zhuǎn)移效率減小,從56.3％減小到45.8％,且轉(zhuǎn)移距離從23.4(A)增加到29.3(A)。<