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量子点(Quantum Dots,简称QDs),是一种半导体纳米晶体。QDs作为荧光标记物与有机荧光染料相比,具有宽的激发谱线范围、窄的发射谱线、发光效率高、发光颜色可调,并且光谱稳定性好等优点。因此,利用QDs作为生物荧光探针,在免疫生物学、生物医学、生化分析成像和临床检验学等领域的研究中引起了广泛的关注,具有广阔的应用前景。然而,由于QDs存在诸如水溶性、生物兼容性差、细胞膜穿透能力低下以及对生物体的毒性等问题,导致其在实际应用中存在许多困难。通过对QDs的表面改性,以提高QDs的水溶性、特异性和生物亲和性。本文采用人体必需的硫胺素(又称维生素Bl,Vitamin B1,VB1)作为修饰剂,合成了CdSe QDs。用透射电镜、红外谱图等对其进行了表征,并以VB1修饰的CdSe QDs和牛血清白蛋白(BSA)为模型体系,以荧光分析法对BSA和QDs相互作用的结合常数,速率常数和反应平衡常数等参数进行研究,同时也考察了VB1与BSA之间的相互作用。研究发现,两种体系之间的相互作用机制有些异同,这对于研究QDs与蛋白质之间相互作用机理及其在生物标记中的应用具有一定的实际意义。第一章简述了QDs的特性和应用,介绍了研究纳米材料与蛋白质相互作用所用的各种方法,特别是荧光分析法的原理和应用。第二章研究了VB1与CdSe QDs相互作用及其检测应用。主要是基于VB1对半胱氨酸(Cysteine,Cys)修饰的CdSe QDs荧光的猝灭效应,建立了一种新的测定VB1的荧光光谱法。在pH为6.58的磷酸盐缓冲溶液中,VB1使Cys修饰的CdSe QDs的荧光强度猝灭程度最显著,在选定的最佳条件下,VB1浓度为1.727μg/mL时,体系的荧光强度与所加VB1的浓度呈良好的线性关系,检测限为0.33μg/mL。该方法用于实际样品测定,得到了令人满意的结果。第三章研究了VB1修饰的QDs的合成与表征。VB1是对人体具有特殊功能的物质,通过研究其修饰的QDs的合成与表征,实现药物对QDs的表面改性,获得具有特殊功效的QDs。实验结果发现,VB1修饰后的CdSe QDs,不仅增加了QDs的生物相容性,而且使其在水溶液中具有良好的稳定性。第四章采用光谱法研究了VB1修饰的CdSe QDs与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。采用荧光猝灭光谱、同步荧光光谱研究VB1修饰的CdSe QDs与BSA的相互作用机制。结果表明,VB1修饰的CdSe QDs对BSA有较强的荧光猝灭作用,结合Stern-Volmer方程和热力学方程得到结合常数和对应温度下的热力学参数,并结合紫外吸收光谱进一步验证,确定VB1修饰的CdSe QDs对BSA的猝灭过程为静态猝灭,二者主要以氢键和范德华力结合。第五章采用光谱法研究了VB1与BSA的相互作用。利用荧光猝灭光谱、同步荧光光谱研究VB1与BSA的作用机理。结果表明,VB1对BSA有较强的荧光猝灭作用,结合Stern-Volmer方程和热力学方程得到结合常数和对应温度下的热力学参数,并结合紫外吸收光谱进一步验证,确定VB1对BSA的猝灭过程为动态猝灭,二者主要以氢键和范德华力结合。