● 摘要
量子点(quantum dots,QDs)是一种零维半导体纳米材料,因其具有独特的光电性能而受到广泛关注,近年来量子点被越来越多的应用于多个学科研究领域中,量子点作为荧光标记物可以用于高灵敏的检测目标物,已经成为了化学生物分析领域的研究热点问题。目前为止,基于量子点构建的传感器在离子检测、分子识别、免疫分析和生物成像等方面的研究已经有大量的报道。
第一部分:绪论
首先对量子点的基本概念进行了简要的概述;其次对量子点的光学特性和发光原理进行说明;接着对量子点的合成和表面改性方法进行了简要阐述;然后对量子点在生物分析等领域的应用进行了介绍,最后提出该论文研究目的及意义。
第二部分:α-葡萄糖苷酶活性分析及抑制剂筛选
糖尿病是由多种病因引起的代谢紊乱综合病症,主要特征为慢性高血糖,目已经成为全球关注的健康问题。α-葡萄糖苷酶抑制剂是糖尿病治疗的一类重要药物,建立新方法用于筛选α-葡萄糖苷酶抑制剂,对于新型α-葡萄糖苷酶抑制剂的发现至关重要,对糖尿病的治疗具有相当重要的意义。在本章节中,我们合成了具有良好稳定性和分散性的β-环糊精修饰的CdTe量子点(β-CD-QDs),并利用合成的β-CD-QDs建立了一种简单有效的α-葡萄糖苷酶活性检测及抑制剂筛选方法。β-CD-QDs的合成是以3-氨基苯硼酸为桥梁,将环糊精共价连接至量子点表面。对硝基苯酚-α-D-吡喃葡萄糖是α-葡萄糖苷酶的常见底物,经酶解后会生成对硝基酚,对硝基苯酚结构与环糊精的疏水空腔结构相匹配,从而进入至环糊精空腔中并与量子点发生电子转移,导致量子点的荧光发生猝灭。本研究以β-CD-QDs为荧光探针,通过对酶解产物对硝基酚的响应建立起酶活性的检测方法,进而实现对α-葡萄糖苷酶抑制剂的筛选。本研究选取两种已知α-葡萄糖苷酶抑制剂,2,4,6-三溴苯酚和阿卡波糖,对该荧光抑制剂筛选方法评估,所得IC50值分别为24 μM和0.55 mM,低于文献所报道的IC50值,证明了该方法的可靠性。
第三部分 多巴胺的荧光检测
多巴胺是广泛存在于末梢神经和脑神经系统中一种儿茶酚胺类神经递质,它与许多使人衰弱疾病相关,因此快速灵敏检测多巴胺对临床诊断具有极其重要的意义。在本章中,以β-环糊精修饰的CdTe量子点作为荧光探针,利用其表面修饰的β-环糊精对多巴胺的氧化产物多巴胺醌化合物进行包合,多巴胺醌与β-CD-QDs的表面发生电子转移过程进而猝灭β-CD-QDs的荧光,基于以上原理建立起了多巴胺的荧光检测方法。与传统方法相比,该方法所需仪器设备简单、操作方便快速且灵敏度较高,所得多巴胺的线性范围为1×10-7 mol/L至2×10-5mol/L,检出限达到38.6nmol/L。