硫化镉量子点原位合成与其在脂肪酶酶活检测中的应用

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硫化镉量子点是一种新型的无机荧光纳米材料,它具有极小的尺寸与量子限制效应,这使其展现出一系列优异的性能,如荧光产率高、稳定性好、激发光范围广而连续、颜色可调节和生物兼容性好等。这些性质使其能够在光伏、光源、电子、生物成像和信息储存等领域大量应用。  硫化镉量子点的合成也一直是人们关注的热点,其中水相量子点合成更是现在研究最热的方向之一。一个好的水相合成方法应具有操作简单、价格低廉、无需厌氧环境、制备的量子点量子产率高稳定性好等优点。而现在报道中的大部分量子点水相合成方法均要求较高程度的厌氧环境与繁琐的实验操作,这对量子点的合成提出了一定要求。此外,量子点的应用也是当前研究的热点。其中,在生物检测尤其酶活检测更是当今研究的热点。利用各种量子点的荧光猝灭与荧光共振能量转移机理所研制的各类酶活检测平台已越来越得到人们的接受。但这类方法往往存在着较高的背景信号,而存在着一定的局限性。因此,建立新的可作为一般分析平台的量子点分析应用方式一直是人们所追求的目标。  脂肪酶(lipase,EC3.1.1.3)已被认为是继蛋白酶、糖化酶之后的又一工业用酶。随着脂肪酶应用的不断推广,对其酶活测定的要求也变得越来越高。因此,建立灵敏、简便、快速、适用于高通量的脂肪酶活分析方法应受到足够的重视。  本文利用量子点的独特性质,首次构建了一种新的量子点原位合成方法并将该方法应用于脂肪酶酶活检测。主要工作内容如下:  (1)本文建立了新的小体系(200μL以下)原位(96孔板)硫化镉量子点合成方法,并对实验流程与细节进行了深入研究,优化了各组分配比,筛选出多种适宜的小体系量子点合成稳定剂。最终我们得到,当以巯基乙酸(TGA)为稳定剂时,最佳反应配比Cd∶S∶TGA=1∶0.4∶3,最佳温度区间为25~50℃,;当以半胱氨酸(cysteine)为稳定剂时,最佳反应配比Cd∶S∶cysteine=1∶0.5∶4,最佳温度区间也为25~50℃。两种稳定剂下,最适pH均为9.5,并且都在8.0~9.5范围内具有比较高的荧光强度。同时还发现该反应具有反应迅速而彻底的特点,主要反应可在30秒内完成。该方法具有体系小、操作简单、成本低廉、检测快速、便于迅速筛选各种潜在稳定剂以应用于多种分析检测,具有巨大的潜在应用价值。  (2)在建立原位合成方法后,我们将脂肪酶酶水解反应与原位合成方法耦合,建立了新的脂肪酶酶活检测方法,还对检测流程细节进行了深入研究与优化。建立的检测方法在0.25~2.5 mg/mL范围内具有良好的线性关系,检出限达6.1×10-2 mg/mL。与现有的脂肪酶检测方法相比较,我们的检测方法具有操作简单、成本低、无需大型仪器、且底物无需乳化、样品制作简单选择型号,检测通量高等优点,在脂肪酶检测领域中具有广泛的应用前景。
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