文档介绍：理学硕士学位论文
检测铜离子的新型荧光纳米粒子的制备及
其性质研究
FABRICATION AND PROPERTIES RESEARCH
OF NOVEL FLUORESCENT NANOPARTICLES
FOR CUPRIC ION DETECTION
景元淼
哈尔滨工业大学
2011 年 6 月
国内图书分类号: 学校代码:10213
国际图书分类号: 密级:公开
理学硕士学位论文
检测铜离子的新型荧光纳米粒子的制备及
其性质研究
硕士研究生: 景元淼
导师: 岳秀丽副教授
申请学位: 理学硕士
学科、专业: 微生物学
所在单位: 市政环境与工程学院
答辩日期: 2011年6月
授予学位单位: 哈尔滨工业大学
Classified Index:
.:
Dissertation for the Master Degree in Science
FABRICATION AND PROPERTIES RESEARCH
OF NOVEL FLUORESCENT NANOPARTICLES
FOR CUPRIC ION DETECTION
Candidate: Yuanmiao Jing
Supervisor: . Xiuli Yue
Academic Degree Applied for: Master of Science
Specialty: Microbiology
Affiliation: School of municipal and
environmrntal Engineering
Date of Defence: June, 2011
Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology
- I -
哈尔滨工业大学理学硕士学位论文
摘要
铜是人体健康不可缺少的微量营养素,其在生物体的代谢、生长以及免疫
系统的发育过程中起着至关重要的作用。然而,铜离子的过量摄入能使蛋白质
变性,失去生理活性,从而危害生物体的健康,研究表明,人体内铜锌的比值
和某些肿瘤的发生相关。而且当水中铜含量为 lmg/L时,可使鱼类全部死亡。
此外,海草及软体动物对铜特别敏感,它们的饮水安全浓度低于10 µg/L。目
前,铜离子的污染主要来源于冶金,电镀化工等行业,由于人类对其长期大量
的过度使用,铜已成为环境中的一种重要污染物。因此,痕量铜离子的高灵敏
度快速检测方法的开发正逐渐成为研究的热点。近20年来,检测铜离子的方法
层出不穷,如原子吸收及发射光谱法,原子荧光光谱法以及电化学方法等。但
这些方法均存在仪器设备昂贵或样品制备过程复杂等缺陷。与这些技术不同,
荧光传感器具有制备方法简单,灵敏度高、响应快、选择性好而且还不需要接
外部电源及需要样品量少等优点,已逐渐成为检测和定量重金属离子的有力工
具,在生物检测和环境检测中应用十分广泛,一直是学者们研究的热点。二十
世纪九十年代以来,纳米技术飞速发展,具有分辨率高、响应时间短和制备简
便等优点的荧光纳米颗粒传感器已在环境科学、生物医学和食品科学等诸多领
域得到应用。
本论文以有机/无机纳米复合脂质和磷脂(DMPE)为原料制备有机/无机
纳米复合脂质体,疏水荧光染料尼罗红(Nile red, NR)被包埋到复合脂质体疏水
的脂质双层中,它的表面覆盖了一层只有分子厚度的交联的硅氧烷网状物,即
Si-O-Si 网状结构。研究表明,这种有机/无机纳米复合脂质体不仅保留了传统
脂质体的本质特征,即表面亲水、具有脂质双层及亲水的内腔,生物相容性好
和水溶性好等,而且稳定性也显著提高,新型复合脂质体能在固体基底上保持
其完整的三维囊泡结构,且在表面活性剂存在的情况下不被破裂,从而避免了
包埋的荧光染料发生泄露。而且,复合脂质体粒径均匀,表面显正电性。新型
复合脂质体溶液澄清透明,由于粒子表面具有许多可被修饰的 Si-OH 基团,
物理化学性质丰富,因此可以利用复合脂质体和带相反电荷的聚电解质为原
料,采用层层自组装技术制备纳米结构的超薄膜。
复合脂质体中的 DMPE 能够与铜离子结合,铜离子作为能量受体接受来
自能量供体