氧化石墨烯/半导体量子点间FRET的高分子介导调控及其传感应用
结题报告
批准号:
21703189
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
26.0 万元
负责人:
王珊
依托单位:
学科分类:
B0204.胶体与界面化学
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
高奕红、岳建设、王欢、曹蕾、高于涵
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中文摘要
氧化石墨烯(GO)与量子点间(QDs)的荧光共振能量转移(FRET)传感器因其优异的性能而备受关注。但众多处于均相的研究体系存在GO易于聚集、难以精准调控GO与QDs之间距离等问题。基于此,本项目拟开展高分子壳聚糖(CS)薄膜负载GO与QDs新型传感器构建研究。借助静电作用和化学反应实现GO在CS薄膜中的均匀分散与固定化,以原位合成等方法向薄膜引入QDs,调控制备条件,提高传感元素引入量,获得系列结构复合薄膜。以能够诱发CS构象变化的聚电解质(DNA、蛋白质)、酸性气体、碱性气体等为检测对象,刺激高分子构象变化,从而引起GO与QDs在薄膜中相对距离的变化,增强或弱化FRET效应,实现对目标分子的传感。通过深入研究复合薄膜特征结构与FRET的内在关系,揭示荧光传感的微观机制,以期从理论与实验结合上,建立多因素参与的FRET传感复合薄膜构建新方法,为发展新型光学传感器奠定基础。
英文摘要
The sensor of fluorescence resonance energy transfer (FRET) between graphene oxide(GO) and quantum dots (QDs) has attracted more and more attention for its excellent properties. Many studies was in liquid system still bear some drawbacks such as GO is easy to aggregate, it is difficult to accurately control the distance between GO and QDs etc. The project is proposed to construct a polymer composite film will load GO and QDs. With the help of the electrostatic interaction and chemical reaction, graphene oxide will uniformly disperse and immobilize in the CS film matrix. QDs will be introduced into the composite film by in-situ synthesis, the sensing elements will be concentrated in the film and it’s quantity will be improved. A series of different structure films will be obtained by adjusting the preparation conditions. The detection such as polyelectrolyte(DNA, protein), acidic gas and base gas will induce the changes of the chitosan conformation, the sensing element will response on the spatial of the film to achieve the precise control of the distance between the graphene oxide and quantum dots, which will enhance or weaken the FRET effect, realize to detect the target molecules. The relevancy between the structure of the composite film and FRET will be obtained, the micromechanism of the fluorescence sensing behavior will be revealed. Combining the theory and experiment, the new method to the multiple factors of FRET composite film will be constructed, the study will promote to establish the theoretical foundation for the novel optical sensing platform.
目前,随着交叉学科的迅猛发展,荧光传感材料以其快速检测、稳定性好、灵敏度高、使用方便及成本低等特点备受关注,因而在生物分析检测和医药领域受到了人们极大的重视。本项目通过外源物对壳聚糖分子链构象的改变调控供体与受体的相对空间距离,实现新型 FRET 荧光传感器的构建。利用高分子链介导的量子点间 FRET 新型光学传感器,实现了对环境污染物的微量检测。通过对传感器 FRET 荧光传感行为的探索性研究,在化学传感器综合性能上有了新的突破,丰富和拓展了新型薄膜材料的设计思路,为构建环境友好、高灵敏度和高选择性光学传感材料的研发提供理论依据。通过本课题的资助,共发表 SCI 研究论 14 篇,申请专利 5 项,其中授权发明专利 2 项,线下参加了 2 次学术会议。线上参加 8 次学术会议。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.biortech.2020.123834
发表时间:2020
期刊:Bioresource Technology
影响因子:11.4
作者:Wang Huan;Zhao Wei;Chen Youning;Li Yuhong
通讯作者:Li Yuhong
A novel sulfur quantum dot for the detection of cobalt ions and norfloxacin as a fluorescent "switch"
一种新型硫量子点,用于检测钴离子和诺氟沙星作为荧光“开关”
DOI:10.1039/c9dt01186b
发表时间:2019-06-21
期刊:DALTON TRANSACTIONS
影响因子:4
作者:Wang, Shan;Bao, Xing;Li, Meng
通讯作者:Li, Meng
Cetyl trimethyl ammonium bromide modified magnetic biochar from pine nut shells for efficient removal of acid chrome blue K
十六烷基三甲基溴化铵改性松子壳磁性生物炭高效去除酸性铬蓝K
DOI:10.1016/j.biortech.2020.123564
发表时间:2020
期刊:Bioresource Technology
影响因子:11.4
作者:Wang Huan;Wang Shan;Gao Yihong
通讯作者:Gao Yihong
Highly Selective and Sensitive Detection of Hg(2+) Based on Förster Resonance Energy Transfer between CdSe Quantum Dots and g-C(3)N(4) Nanosheets.
基于 CdSe 量子点和 g-C3N4 纳米片之间的 Forster 共振能量转移的 Hg2 高选择性和灵敏检测
DOI:10.1186/s11671-018-2647-6
发表时间:2018-08-13
期刊:Nanoscale research letters
影响因子:--
作者:Wang S;Liu R;Li C
通讯作者:Li C
DOI:--
发表时间:2019
期刊:化工新型材料
影响因子:--
作者:王珊;李玉香
通讯作者:李玉香
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