【摘 要】
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二氧化锰纳米片（MnO2NS）是一种过渡金属氧化物的二维纳米片层材料,其合成简单,荧光猝灭能力强,可通过氧化还原反应被降解,在生物传感、药物运输、生物成像、肿瘤治疗等生物医学相关领域有着广泛的应用。本文采用MnO2NS作为检测平台,基于MnO2NS不同的理化性质对大肠埃希氏菌以及生物小分子尿酸实现了检测。本文第一章阐述了MnO2NS的合成方法、理化性质并详细介绍了MnO2NS在物质检测、药物运输、
【基金项目】
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国家自然科学基金青年项目（81903369）； 湖南省自然科学基金青年项目（2019JJ50491）；
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二氧化锰纳米片（MnO2NS）是一种过渡金属氧化物的二维纳米片层材料,其合成简单,荧光猝灭能力强,可通过氧化还原反应被降解,在生物传感、药物运输、生物成像、肿瘤治疗等生物医学相关领域有着广泛的应用。本文采用MnO2NS作为检测平台,基于MnO2NS不同的理化性质对大肠埃希氏菌以及生物小分子尿酸实现了检测。本文第一章阐述了MnO2NS的合成方法、理化性质并详细介绍了MnO2NS在物质检测、药物运输、生物成像、肿瘤治疗等领域的应用。同时,对本文的主要研究内容进行了简短的概括。本文第二章采用氧化法合成了MnO2NS,设计了包含大肠埃希氏菌核酸适配体的发夹结构捕获探针Aw I,并以此作为杂交链式反应的触发开关。通过MnO2NS猝灭染料的背景荧光,HCR的无酶等温扩增以及荧光染料SYBR GREEN I与DNA双螺旋结合荧光增强,体系荧光信号可以得到高效放大,且体系的荧光信号与待测菌浓度呈正相关。基于此建立了快速便捷、高灵敏、强特异性的大肠埃希氏菌检测新方法,可检测50～5.0×10~7 CFU/m L范围内的待测菌,检出限为17CFU/m L。该方法在牛奶和生菜样品中同时具备较好的检测性能。本文第三章以亚碲酸钠作为碲源,N-乙酰-L-半胱氨酸作为表面配体,内消旋-2,3-二巯基丁二酸同时作为表面配体、稳定剂、硫源与还原剂,采用一步水热法合成了半导体量子点Cd Zn Te S QDs。其荧光能通过内滤效应被MnO2NS猝灭。由于加入的尿酸能在分解MnO2NS的同时,还原由MnO2NS氧化形成的蓝色3,3’,5,5’-四甲基联苯胺（TMB）,因此Cd Zn Te S QDs荧光恢复的同时,体系的蓝色也随之褪去。基于以上原理,可以通过比色与荧光两种信号的变化实现尿酸的检测,吸光度与荧光强度的变化值与体系中尿酸的浓度均呈正相关。该方法比色信号线性范围为5～60μmol/L,检出限为2.65μmol/L;荧光信号线性范围为5～120μmol/L,检出限为1.33μmol/L,不同的输出信号与检测范围能够满足不同的检测需求,也能够获得更准确的检测结果。将该方法应用于复杂样品检测中,获得了较好的响应结果,为MnO2NS作为双信号传感平台提供了新的思路。本文将MnO2NS应用在大肠埃希氏菌及尿酸的检测中,实现了大肠埃希氏菌的便捷灵敏检测与尿酸的“比色-荧光”双信号检测,并在实际样品的检测中得到了较好的结果。基于MnO2NS多方向检测方法的建立和应用为今后发展新型生化传感体系提供了科学数据支持和技术支撑。
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