新型荧光Au纳米簇的制备与性质及其生物应用研究

【摘要】纳米材料在很多领域包括材料学、电子学、环境科学、生物学、生物化学与医学等都有着重要的应用价值，引起了人们广泛的研究兴趣。金属纳米簇材料由于其超小的尺寸结构及优良的光学、电学、磁学等性质，成为近些年来新的研究热点。其中，Au纳米簇材料具有比其它贵金属纳米簇材料如Ag纳米簇、Cu纳米簇等更加优越的荧光性质，以及优良的稳定性和水溶性，从而在离子检测、生物标记、荧光成像等领域具有很高的应用价值，成为纳米簇领域人们关注的焦点。本论文在已有的Au纳米簇的研究成果基础上，通过改进制备方法使Au纳米簇的合成更简单易行，同时增强纳米簇的物理化学性质，并拓展其生物应用，如细胞靶向、基因载体治疗等。围绕着这个目标，本论文主要完成了以下两个方面的工作。第一，在温和的反应条件下，先以柠檬酸钠还原简单的制备方法得到较大尺寸的无荧光发射的Ag纳米粒子。以这种Ag纳米粒子为模板，谷胱甘肽为稳定剂，引入HAuCl4反应物后，利用电位差刻蚀方法，制备得到荧光Au纳米簇（GSH-AuNCs）。这种GSH-AuNCs显示了优良的红色荧光发射，其发射峰位为580nm，具有较窄的半峰宽，约为60nm;同时，Au纳米簇还有良好的形貌与尺寸分布，平均粒径约为2.8nm，并且在水中有很好的分散性。这种GSH-AuNCs表面被谷胱甘肽分子稳定，有优良的生物相容性。作为一种生物小分子，GSH结构中含有多个活性官能团如羧基和氨基等，能够很容易进行基团功能化。因此，我们进一步利用其表面氨基与叶酸进行相互作用，最终得到叶酸修饰的荧光Au纳米点材料。由于叶酸的定向识别癌细胞的能力，我们制备的这种Au纳米簇能够进行癌细胞靶向及荧光成像方面的应用。第二，设计制备了一种由树枝状大分子聚乙烯亚胺（PEI）稳定的新型Au纳米簇。利用电位差刻蚀法，以Ag纳米粒子为模板，PEI为稳定剂，在较温和的条件下制备得到了荧光Au纳米簇。由于表面包覆的PEI聚合物的氨基存在，这种Au纳米簇显示了良好的表面正电性和水溶性，有很强的绿色荧光发射，发射峰位位于520nm，半峰宽较窄约为60nm；并且得到的Au纳米簇具有优良的形貌和尺寸特性，平均粒径约为2.5nm。将这种Au纳米簇与细胞孵化后，通过MTT细胞毒性测试表明PEI包覆的Au纳米点毒性很低，适合应用于细胞荧光成像。利用库仑力可以使这种表面正电性的纳米粒子与带负电的DNA、蛋白质等发生强相互作用，获得功能性纳米材料，将在基因治疗等方面具有重要的应用价值。
【作者】徐琳；
【导师】林权；
【作者基本信息】吉林大学，高分子化学与物理，2014，硕士
【关键词】荧光；Au纳米簇；GSH；PEI；生物相容性；细胞靶向；

【参考文献】
[1]黎中菊.梅雨期江淮暴雨发生发展动力学机制的初步分析研究[D].南京气象学院,气象学,2004,硕士.
[2]钮利娟.血清人软骨糖蛋白-39（YKL-40）与2型糖尿病的相关性研究[D].苏州大学,内分泌与代谢病,2013,硕士.
[3]李哲.腰穿放液试验对正常压力脑积水病人术后预测有效率的价值与意义[D].河北医科大学,外科学（专业学位）,2014,硕士.
[4]费嘉祺.基于B/S模式的客户关系管理系统的设计与实现[D].西安电子科技大学,软件工程,2012,硕士.
[5]田粉宁.新升本院校英语教师专业发展状况实证研究[D].西安外国语大学,课程与教学论,2013,硕士.
[6]唐容.支持非数值型测试用例自动生成的抽象内存建模技术研究[D].北京邮电大学,计算机科学与技术,2013,硕士.
[7]宫晟东.有机硅改性丙烯酸环氧阴极电泳漆的制备与性能研究[D].合肥工业大学,应用化学,2013,硕士.
[8]韩万胜.情绪对环境跨期风险决策中主观概率的影响[D].哈尔滨工业大学,管理科学与工程,2013,硕士.
[9]施璐.Darrieus型垂直轴风力机自由尾迹模型评估及气动性能分析[D].华中科技大学,流体机械及工程,2013,硕士.
[10]刘丹,张锦.单壁碳纳米管的分离方法[J].科学通报,2014,33:3240-3263.
[11]杨敏.基于贝叶斯方法的空间数据分析及应用[D].西安工程大学,应用数学,2012,硕士.
[12]徐颖.15-PGDH、COX-2及β-catenin与大肠癌发生发展的关系[D].遵义医学院,消化内科,2014,硕士.
[13]马敏.社会主义新农村基层党组织制度建设研究[D].西南交通大学,马克思主义理论,2013,硕士.
[14]孙振.基于语言行为理论对电视剧《铁齿铜牙纪晓岚》中反语的研究[D].曲阜师范大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[15]陈亚丽.ZnO纳米复合材料的制备及其光催化性能的研究[D].西北师范大学,2013.
[16]刘卫平.土壤中尿素含量与介电常数关系的研究[D].北京林业大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[17]张彤.多网融合Mesh网关管理系统设计与实现[D].南京邮电大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[18]吴登国,李晓明,刘振盛.输电线路带电水冲洗装置的安全防护技术[J].电力系统自动化,2014,03:171-177.
[19]赵军.去整合素抑制体外培养的人眼晶状体上皮细胞生长的研究[D].广西医科大学,眼科学,2004,硕士.
[20]林国珏.中美合资企业跨文化人力资源管理冲突研究[D].上海外国语大学,国际贸易学,2013,硕士.
[21]林更,薛峰,管政,邢胜.失守还是失衡——有关CRM市场与应用的三人对话[J].每周电脑报,2004,21:24-26.
[22]郑怡文1　白云晖2　彭超3.硅微陀螺仪的正交误差控制分析[J].电子技术与软件工程,2015,07:143-144.
[23]张晓娇.HX公司项目管理流程优化研究[D].吉林大学,工程项目管理,2013,硕士.
[24]杨永宝.碳纤维复合材料圆柱螺旋弹簧的刚强度设计方法研究[D].清华大学,机械工程,2013,硕士.
[25]张杰.压力毒邪致病的症候_证素研究及舒缓颗粒对其疗效的观察[D].北京中医药大学,中医内科学,2014,硕士.
[26]王龄昌.微波场对用于红蓝光LED笼状荧光球的形貌演变和能量传递规律的影响[D].天津理工大学,凝聚态物理,2013,硕士.
[27]程铀燕.论网络虚拟财产的法律保护[D].武汉理工大学,民商法,2012,硕士.
[28]游垠.成舍我报业管理思想与实践研究[D].华中科技大学,新闻学,2013,硕士.
[29]张午阳,姚建刚,周媛,王路.电力市场条件下的电网接入模式[J].电力系统自动化,2005,18:7-12.
[30]张良苗,陆文聪,刘旭,陈念贻,姚莉秀.若干电解质浓溶液活度系数估算的支持向量回归算法[J].计算机与应用化学,2003,06:745-749.
[31]赵明刚.关于知识经济和可持续发展的理论思考[D].曲阜师范大学,马克思主义理论与思想政治教育,2004,硕士.
[32]张文艳.柠檬醛、肉桂醛和茶多酚对混合食源菌生物被膜形成的影响研究[D].广东工业大学,食品科学,2013,硕士.
[33]张丹丹.厌氧污泥吸附水解染料废水研究[D].中国矿业大学,环境工程,2014,硕士.
[34]金珺.IFRS9金融资产分类与计量的变化对我国的影响研究[D].浙江财经学院,会计学,2013,硕士.
[35]杨涛,李静,潘泉,张艳宁.一种基于贪心搜索的实时多目标遮挡处理算法[J].自动化学报,2010,03:375-384.
[36]洪国城.城中村私有住房管理机制研究[D].华侨大学,建筑学（专业学位）,2013,硕士.
[37]曹（王莹）文.“苏教版”中学语文教科书阅读练习的顺序性研究[D].苏州大学,教育（专业学位）,2013,硕士.
[38]王健.基于ARM的远程视频监控系统研究[D].哈尔滨理工大学,控制理论与控制工程,2012,硕士.
[39]高峰.复合材料层压板层间颗粒增韧技术[D].西北工业大学,工程力学,2004,硕士.
[40]吴秀敏.有线耳机连接器的可靠性研究[D].北京邮电大学,机械设计及理论,2013,硕士.
[41]赵颖.用DHPLC技术进行单纯性先天性心脏病易感基因SORBS2的突变分析[D].南方医科大学,医学遗传学,2012,硕士.
[42]曾春芳.氧化石墨烯的液化和石墨烯流体在橡胶复合材料中的应用[D].华南理工大学,2013.
[43]刘大同.提速后的机务部门[J].铁道机车车辆.2000(01)
[44]吕涛.农地转出户选择流转对象的影响因素研究[D].西安建筑科技大学,工程经济与管理,2013,硕士.
[45]吴晓志,陈宏,张俊.考虑服务竞争的O2O供应链决策与协调[J].控制与决策.
[46]王志彪.VISSIM交通仿真适用性研究[D].北京交通大学,2007.
[47]陶琴,姜莉.谈档案馆水灾预防及灾后抢救技术[J].机电兵船档案.1998(05)
[48]冯上斌.食品安全报道存在问题、根源及制度安排[D].复旦大学,新闻学,2012,硕士.
[49]武俸羽.我国单板滑雪U型场地技巧运动员专项体能特征的评价研究[D].哈尔滨体育学院,运动人体科学,2013,硕士.
[50]秦莹,王锡凡,王秀丽.热电联产系统的随机生产模拟[J].电力系统自动化,2005,14:29-33+87.