【摘 要】
：
长余辉纳米粒子（PLNPs）在停止激发后,能持续产生余辉发光,从而有效避免传统荧光材料因持续光照带来的背景荧光干扰。因此,基于PLNPs的发光探针,无论是在复杂样品分析领域还是在诊疗过程中的可视化监测方面都具有独特的优势。近年来,随着对PLNPs合成技术、表面功能化与表面修饰的深入研究,PLNPs在生物传感与成像中发挥着越来越重要的作用,但在食品分析以及杀菌治疗方面的应用才刚刚起步。因此,本论文以
论文部分内容阅读
长余辉纳米粒子（PLNPs）在停止激发后,能持续产生余辉发光,从而有效避免传统荧光材料因持续光照带来的背景荧光干扰。因此,基于PLNPs的发光探针,无论是在复杂样品分析领域还是在诊疗过程中的可视化监测方面都具有独特的优势。近年来,随着对PLNPs合成技术、表面功能化与表面修饰的深入研究,PLNPs在生物传感与成像中发挥着越来越重要的作用,但在食品分析以及杀菌治疗方面的应用才刚刚起步。因此,本论文以PLNPs作为发光信号源,构建了几种多功能长余辉纳米体系,用于食品中抗生素残留检测以及细菌感染治疗。主要研究结果如下:构建了近红外发射长余辉-磁分离纳米探针和食品样品中卡那霉素测定的新方法。将卡那霉素适配体互补链（c DNA）修饰到PLNPs（Zn Ga2O4:Cr）表面,制备了c DNA功能化的信号探针（PLNPs-c DNA）。卡那霉素适配体偶联在四氧化三铁（MNPs）磁性纳米材料上,并与PLNPs-c DNA通过互补杂交,制备了检测卡那霉素的“turn-on”型余辉发光复合探针（MNPs-apt@PLNPs-c DNA）。建立的检测方法利用PLNPs的余辉发光避免食品基质中的自体荧光干扰,提高了检测灵敏度,利用适配体特异性识别与快速磁分离技术,提高了检测特异性和抗干扰能力。该方法线性范围为1 pg m L-1～5 ng m L-1,检出限为0.32 pg m L-1。将该检测方法应用于牛奶、蜂蜜和奶粉等成分复杂的食品样品中,加标回收率为95.4%～106.3%,表明该方法可以有效消除食品基质的干扰,具有较好的应用效果。以近红外发射长余辉纳米粒子为发光探针构建的多功能纳米体系不仅能应用在传感检测中,还能应用在生物成像与治疗方面。为了应对由于抗生素滥用导致的耐药细菌感染问题,设计了一种在细菌微环境下响应的多功能长余辉纳米复合材料（PMC-HA-Mn O2）,以植物精油联合化学动力学替代传统抗生素杀菌。PMC-HA-Mn O2以近红外发射长余辉纳米粒子(Zn1.2Ga1.6Ge0.2O4:Cr)为成像探针,在其表面包覆介孔二氧化硅以负载肉桂醛精油,然后修饰上透明质酸和二氧化锰（Mn O2）壳层。在细菌微环境中,Mn O2被H2O2分解成Mn2+,“开启”长余辉发光,点亮细菌感染部位,监测治疗过程;透明质酸靶向到细菌表面,被细菌分泌的透明质酸酶分解,“按需”释放出肉桂醛精油。肉桂醛精油联合Mn2+引发的类芬顿反应实现了精准杀菌、有效治疗。300μg m L-1的PMC-HA-Mn O2表现出了对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）优异的杀菌效果（90%以上杀菌效率）,并实现了MRSA感染小鼠的精准治疗。PMC-HA-Mn O2为耐药细菌感染的可视化治疗提供了一种设计策略。除了对长余辉纳米粒子进行巧妙设计和精准修饰实现其多功能化外,受近年来发现的类酶活性纳米材料的启发,进一步探索了具有内在杀菌能力的新型长余辉纳米材料的合成。通过元素掺杂和合成条件的调控,一步水热法制备出了形貌规则、粒径均匀、余辉性能良好的近红外发光长余辉纳米粒子Zn Ga2O4:Cr/Mn。发现了Zn Ga2O4:Cr/Mn同时具有类过氧化物酶和类氧化物酶活性,并且模拟酶活性具有p H依赖性,即只在酸性环境中催化产生羟基自由基和超氧阴离子,在中性及碱性环境下模拟酶活性被抑制。因此,Zn Ga2O4:Cr/Mn作为新型的集近红外发射、模拟酶活性以及p H响应为一体的纳米材料,在200μg m L-1的使用浓度下,能够在细菌感染的酸性环境下杀死90%以上的金黄色葡萄球菌以及MRSA,但是在弱碱性的生理环境下,由于被抑制的模拟酶活性,不会对正常细胞造成损害。这为开发具有内在生物学特性的长余辉纳米材料提供了新的思路。
其他文献
水果与蔬菜是重要的膳食资源。持续多年来,果蔬的种植与生产在我国一直呈现增长趋势,2018年的总产量为世界第一位,蔬菜的总产量超过了7亿吨、水果的总产量超过了2.5亿吨。但产业问题也比较明显,比如年损耗率同样较高,达到了惊人的30%-40%,应用于产品加工的比例也相对较低。脱水干制及果蔬粉制备是果蔬加工的主要形式之一。截至目前,在果蔬干制、果蔬粉制备的生产中,人们往往只关注产品的脱水程度及过程中的热
多不饱和脂肪酸（PUFAs）对人体健康有着重要的生理功能,Δ6脂肪酸脱饱和酶（FADS6）是PUFAs生物合成途径中的关键酶。不同物种中FADS6具有不同的底物选择性,如产油真菌高山被孢霉FADS6（MaFADS6I）对亚油酸（LA）具有较强选择性,而产油微藻细小微胞藻FADS6（Mp FADS6）则偏好催化亚麻酸（ALA）。FADS6对底物LA和ALA的偏好程度决定了生物体内n-6/n-3 PU
青稞在中国高原地区的种植历史长达数个世纪,已经被藏区农民和牧民广泛应用于食物、饲料加工和酿酒产业。但由于青稞中较低的面筋含量和不良气味,导致其应用于食品加工领域的场景较少。然而,青稞中富含许多重要的功能成分,如γ-氨基丁酸（GABA）、β-葡聚糖和酚类化合物（TPC）等,因此在食品研究方面正逐渐受到关注。又因其所具有的高营养价值和健康益处,人们对将其应用于膳食改良的兴趣越来越大。本文通过筛选不同预
随着中国“双碳”战略和国家食品装备智能化战略的逐步展开,基于品质智能检测的果蔬干燥已成为我国果蔬加工领域的重要内容。当前果蔬干燥面临着干燥终点精准判别难、干燥过程品质检测手段少、过程控制智能化水平低等产业关键共性难题。随着消费市场对果蔬干制产品色、香、味、形、营养要求的逐步提高,以外观和营养改善为主的品质提升也亟需解决。本研究借助现代过程分析思维（PAT）,以低场核磁共振技术（LF-NMR）和近红
中华池塘龟（Chinese pond turtle,Chinemys reevesii）又名中华草龟,主要分布在中国、韩国、日本和其他亚洲部分地区。研究表明中华池塘龟具有较高的营养价值,在传统中医中认为中华龟具有延年益寿的功效,具有较高的研究价值。随着龟鳖养殖业的兴起,如何通过深度加工实现龟、鳖资源的综合利用并提高其商业价值是龟、鳖加工产业中亟待解决的问题。本论文以中华池塘龟为原料,通过研究表明,
青稞是一种天然的慢消化谷物,与其他谷物相比具有较低的血糖生成指数。然而,与其他谷物淀粉相比,青稞淀粉并无显著差异。蛋白质、β-葡聚糖和脂质为青稞中的主要内源非淀粉组分,是影响青稞中淀粉消化的主要因素,不同内源性非淀粉组分与青稞淀粉的相互作用对淀粉的消化有重要的影响。此外,不同谷物间的蛋白质种类差异显著,故推测蛋白质种类也会对青稞中淀粉的消化特性产生影响。基于此,本课题探究了不同内源性非淀粉组分对青
为有效提升混凝土与钢结构工程施工质量，保证工程整体结构安全性，就必须把握混凝土与钢结构工程中相关施工技术应用及控制。本研究基于建筑工程中混凝土与钢结构技术应用优势分析，以榆林城投绿色建筑材料项目墙板车间工程为对象，重点介绍了本工程项目建设中的钢结构施工技术应用情况，为促进国内钢结构工程项目高质高效建设提供了有益借鉴。
馒头是我国传统发酵面制主食,深受消费者喜爱。全麦馒头营养丰富,但麸皮的存在严重影响了全麦馒头的加工特性和食用品质,限制了全麦馒头的发展。国内外对全麦馒头的研究多集中于麸皮改性、加工方式、添加剂使用等方面,甚少考虑麸皮组分对全麦馒头品质劣变及淀粉消化性的具体作用机制。因此,本课题研究麸皮中两大功能性组分不可溶膳食纤维（IDF）和阿魏酸（FA）以及二者组合（IDF+FA）对馒头品质及淀粉消化性的影响机
针对地铁供电系统中3种双向变流装置和整流机组配置方案，对比分析设备额定功率选择原则、协同控制策略以及主变电所注入点谐波的影响。采用1套整流机组和1套双向变流装置方案时，建议采用双向变流装置优先工作的控制策略，以减少12脉波整流带来的低次谐波影响。通过分析双向变流装置和二极管整流机组的短路阻抗，总结交流侧和直流侧的短路保护配置特点，即交流侧保护可设置带低电压闭锁的过流保护提高灵敏度，直流侧需要针对不
预制菜一般是指以农、畜、禽、水产品为原料,经适当加工和包装后在常温、冷藏、或冷冻的条件下贮藏、运输和销售,可直接食用或食用前经简单加工的菜肴产品。包装后的预制菜需要经过杀菌处理延长货架期。传统的高温高压灭菌虽然杀菌效果良好,但是会对预制菜的感官和营养品质产生不利影响。针对以上问题,本文开发了射频（Radio frequency,RF）杀菌技术与碳点（Carbon dots,CDs）抑菌剂或碳点活性