量子点荧光探针的应用及其在植物中的发展前景

量子点是一种最新型的荧光材料,与传统的有机染料分子相比,具有颜色丰富、光化学性质稳定、荧光散射少、光漂白作用小、生物毒性低等特点。量子点在生物标记、人体病理学、材料科学、植物细胞分离与标记、基因组学、蛋白质组学、微生物、生物成像以及生物芯片等研究领域中都具重要作用。综述了量子点的特征、研究进展以及在动植物、医学中的应用,分析了它在植物研究上的必要性、可行性和应用价值,并对量子点在植物中的应用前景和具体研究方向进行了展望。     

Rhodotorula mucilaginosa PA-1合成硒化银量子点及其抗菌活性

硒化银量子点是一种半导体材料,具有特殊的光学和电子特性,因此在许多领域得到了越来越广泛的应用。与化学合成相比,生物合成硒化银量子点具有许多优点,尺寸均匀,绿色安全。以Rhodotorula mucilaginosa PA-1为原料,在好氧条件下生物合成硒化银量子点,并通过光致发光光谱（PL）和荧光显微分析对其进行了表征;透射电子显微镜（TEM）分析硒化银量子点的尺寸和形貌。XPS和XRD分析硒化银量子点的元素价态和晶型。目前,微生物感染已对公众健康构成严重威胁,而卫生机构及其周围环境滥用抗生素导致的多重耐药现象更是加剧了这一威胁。金属纳米颗粒可以诱导细胞死亡,但毒性效应通常是非特异性的。结果以Escherichia coli ATCC 25922为模型致病菌时,发现硒化银量子点可以杀死大量的细菌细胞,具有较好的抗菌活性。     

ZnS-AgInS2型量子点的水溶性修饰

采用二巯基辛酸修饰ZnS-AgInS2型量子点,建立了一种制备水溶性量子点的方法,得到了性能优良的水溶性量子点.该修饰方法简便易行,具有较高的转化率;得到的量子点荧光性能损失较小,可以稳定放置6个月.     

ZnS-AgInS_2型量子点的水溶性修饰

采用二巯基辛酸修饰ZnS-AgInS2型量子点,建立了一种制备水溶性量子点的方法,得到了性能优良的水溶性量子点.该修饰方法简便易行,具有较高的转化率;得到的量子点荧光性能损失较小,可以稳定放置6个月.     

水溶性L-Cys-CdS量子点与牛血清白蛋白相互作用研究

［目的］初步研究具有良好水溶性和生物相容性的L-Cys-CdS量子点与牛血清白蛋白（BSA）的相互作用。［方法］以L-半胱氨酸为稳定剂,采用配位化学原理合成具有良好水溶性和生物相容性的CdS量子点,通过紫外-可见光谱及荧光光谱对该量子点与BSA的相互作用、BSA溶液浓度及酸度对量子点-BSA溶液荧光强度的影响进行了初步研究。［结果］L-Cys-CdS量子点与BSA形成的复合物发光性能更强,BSA的浓度及酸度对复合物的荧光强度均有影响。［结论］为进一步将优良光学性质的水溶性量子点应用于生物样品的测定打下基础,对量子点用作蛋白质探针研究具有一定的指导意义。     

CdTe量子点与人血清白蛋白的相互作用研究

以水相合成法制备了谷胱甘肽（GSH）修饰的CdTe量子点,并运用紫外-可见吸收光谱（UV-vis）、荧光发射光谱（FL）以及X射线衍射（XRD）对合成所得量子点进行了表征。采用荧光光谱、圆二色谱以及紫外-可见吸收光谱等方法,在近生理条件下研究了谷胱甘肽修饰CdTe量子点与人血清白蛋白（HSA）的相互作用。荧光猝灭和紫外-可见吸收光谱试验结果表明,人血清白蛋白（HSA）和CdTe量子点形成了静态复合物,相互作用力以静电引力为主,而且CdTe量子点会引起HSA构象发生变化。研究结果可为纳米材料的生物安全性研究提供参考。     

生物菌肥对胡萝卜产品品质的影响

以橙胡萝卜为试验材料,研究生物菌肥华微生物氮磷钾A50对胡萝卜产品品质的影响。结果表明,华微生物氮磷钾A50可以明显增加胡萝卜中β-胡萝卜素、多糖、寡糖含量,施用量以570 kg/hm~2最为适宜。     

CdSe/ZnS量子点的合成及对阿萨尔吉亚芽孢杆菌标记

目的:制备CdSe/ZnS核壳型量子点,并用量子点标记阿萨尔吉亚芽孢杆菌,为建立生防菌阿萨尔吉亚芽孢杆菌的荧光探针标记提供科学依据。方法:用化学方法合成CdSe量子点,再合成CdSe/ZnS核壳型量子点,并用化学偶联方法将量子点标记阿萨尔吉亚芽孢杆菌。结果:当Cd:Se摩尔比为2:1,反应时间为40 min,温度为30℃,pH为8. 0时,获得荧光性能较好的CdSe量子点,CdSe在与Na_2S和ZnSO_4 50℃反应1 h,得到CdSe/ZnS核壳型量子点。以MPA修饰的CdSe/ZnS核壳型量子点具有良好的荧光强度和分散性。加入EDC和NHS偶联剂的芽孢杆菌样本的标记效率明显高于不加偶联剂的样本。结论:CdSe/ZnS核壳型量子点的标记效率为24%。     

量子点及其在食品安全检测中的应用

量子点是近年来发展起来的一种新型荧光探针,与传统有机荧光染料相比具有优良光学性质,以其为基础衍生出的检测技术具有简单、快速、灵敏、稳定和高通量等特点.为了解量子点及其在食品安全检测中的应用研究现状,为量子点在食品安全检测中的进一步推广应用,从量子点的光学特性、制备及表面修饰、量子点在食品安全检测中的应用等方面的研究进行...     

微生物菊粉酶发酵生产研究

菊粉酶(Inulinase)是能够水解β-2。1-D-果聚糖果糖苷键的一类水解酶,学名为β-2,1-D-果聚糖酶．又叫β-果糖苷酶、β-果聚糖水解酶．2、1-D果聚糖水解酶(EC3．2．1)。菊粉酶主要来源于菊科植物的组织和部分微生物。来源于植物的菊粉酶底物专一性较强,仅作用于菊粉．而由微生物产生的菊粉酶大部分都能水解有β-2和1-D果聚糖果糖苷键的糖,如菊糖、蔗糖和棉子糖,有一小部分仅能水解菊糖。     

壳聚糖量子点对孔雀石绿的光催化降解

以孔雀石绿为模型污染物考察壳聚糖量子点作为光催化降解剂的应用。结果表明,壳聚糖量子点对孔雀石绿光催化降解去除效率高,反应速率快,向20 mg/L孔雀石绿溶液中加入100 mg/L壳聚糖量子点,紫外光辐射反应90 min,去除率高达94.3%。孔雀石绿首先通过壳聚糖量子点表面壳聚糖的吸附作用富集在量子点的表面,再通过量子点的光催化性能进行催化氧化。壳聚糖量子点可以作为降解剂用于光催化降解领域。     

不同功能化量子点与细胞的非特异性作用研究

选择COS-7细胞为研究对象，考察了不同功能化基团修饰的量子点（QDs）与细胞的非特异性相互作用.结果表明，氨基聚乙二醇衍生磷脂修饰的量子点（NH2-PEG-QDs）在COS-7细胞上有强烈的非特异性吸附，其次是羧基聚乙二醇衍生磷脂修饰的量子点（COOH-PEG-QDs），而甲基聚乙二醇衍生磷脂修饰的量子点（CH3-PEG-QD）在细胞上的非特异性吸附非常小，并且量子点与细胞的作用是一个依赖于量子点的浓度、表面电荷、培育时间与温度，并受培养基中血清影响的耗能过程.     

硒化锌量子点作探针荧光法检测农药敌磺钠

以谷胱甘肽(GSH)为稳定剂,在水相中合成了高荧光的硒化锌量子点(ZnSe QDs).实验发现,农药敌磺钠能显著猝灭ZnSe QDs的荧光,同时采用荧光光谱和吸收光谱研究了敌磺钠与ZnSe QDs相互作用的荧光猝灭机理.通过对比3个温度下体系的Stern-Volmer方程动态猝灭常数KSV发现,敌磺钠对ZnSe QDs的荧光猝灭主要为动态过程.利用二者的猝灭作用建立了对农药敌磺钠的高灵敏检测新方法,其线性范围为6.69×10-7～2.23×10-4 mol/L,相关系数为R=0.999,检出限为2.01×10-7 mol/L.用该方法对自来水中残留农药进行检测,加标回收率在95.8%～105%之间.     

Peak external photocurrent quantum efficiency exceeding 100% via MEG in a quantum dot solar cell

Multiple exciton generation (MEG) is a process that can occur in semiconductor nanocrystals, or quantum dots (QDs), whereby absorption of a photon bearing at least twice the bandgap energy produces two or more electron-hole pairs. Here, we report on photocurrent enhancement arising from MEG in lead selenide (PbSe) QD-based solar cells, as manifested by an external quantum efficiency (the spectrally resolved ratio of collected charge carriers to incident photons) that peaked at 114 ± 1% in the best device measured. The associated internal quantum efficiency (corrected for reflection and absorption losses) was 130%. We compare our results with transient absorption measurements of MEG in isolated PbSe QDs and find reasonable agreement. Our findings demonstrate that MEG charge carriers can be collected in suitably designed QD solar cells, providing ample incentive to better understand MEG within isolated and coupled QDs as a research path to enhancing the efficiency of solar light harvesting technologies.     

Exciton storage in semiconductor self-assembled quantum dots

Storage and retrieval of excitons were demonstrated with semiconductor self-assembled quantum dots (QDs). The optically generated excitons were dissociated and stored as separated electron-hole pairs in coupled QD pairs. A bias voltage restored the excitons, which recombined radiatively to provide a readout optical signal. The localization of the spatially separated electron-hole pair in QDs was responsible for the ultralong storage times, which were on the order of several seconds. The present limits of this optical storage medium are discussed.     

CdSe/ZnS量子点对雄性尼罗罗非鱼红细胞微核率及核异常率的影响

[目的]探究CdSe/ZnS量子点对尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)的遗传毒性。[方法]分别设空白对照组、NaCl对照组和Cd2+对照组以及浓度分别为20、200、2 000和4 000 nmol/L 4个量子点处理组,以腹腔注射方式对雄性尼罗罗非鱼体进行暴露,暴露后1、4、7、14及28 d进行静脉取血制作血涂片,通过微核率、核异常率及总核异常率检测其遗传毒性。[结果]各NaCl对照组与空白对照组均无显著差异。暴露1 d后各量子点处理组产生的微核率达到峰值后总体呈下降趋势。Cd2+对照组的微核率在整个试验期间均与NaCl对照组有显著差异,其微核率14 d达到峰值。核质外凸和核质内凹是核异常的主要类型,核固缩及不均等缢裂细胞类型在前期易被诱导。[结论]量子点外壳及表面修饰基团的综合作用对鱼体有诱导微核率及核异常率增加的效应,但随着时间的推移,罗非鱼能逐步解除该负面效应,由此推测鱼体最终能解除由QDs诱导的遗传毒性。     

碲化镉量子点与朊蛋白相互作用研究

碲化镉量子点(CdTe QDs)与重组型朊蛋白(rPrP)相互作用时,rPrP会诱导CdTe QDs发生聚集,引起CdTe QDs荧光显微镜成像、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱发生改变.而CdTe QDs会加速rPrP纤维化,引起硫磺素T(ThT)荧光明显增强和刚果红(Congo Red)紫外-可见吸收光谱红移.     

Diffusion dynamics of glycine receptors revealed by single-quantum dot tracking

Semiconductor quantum dots (QDs) are nanometer-sized fluorescent probes suitable for advanced biological imaging. We used QDs to track individual glycine receptors (GlyRs) and analyze their lateral dynamics in the neuronal membrane of living cells for periods ranging from milliseconds to minutes. We characterized multiple diffusion domains in relation to the synaptic, perisynaptic, or extrasynaptic GlyR localization. The entry of GlyRs into the synapse by diffusion was observed and further confirmed by electron microscopy imaging of QD-tagged receptors.