DNA模板荧光金属纳米团簇的合成及应用

荧光金属纳米团簇的尺寸介于金属原子和纳米颗粒之间，特殊的结构和尺寸赋予了金属纳米团簇一系列优异的荧光特性，如荧光强度高、抗光漂白性能强、较大的斯托克斯位移。脱氧核糖核酸(DNA)由于其独特的结构和可设计的序列而成为合成金属纳米簇的理想模板。DNA模板的金属纳米簇主要包括DNA模板的银纳米团簇(DNA-AgNCs)、铜纳米团簇(DNA-CuNCs)、金纳米团簇(DNA-AuNCs)等。DNA模板的金属纳米团簇作为一种新型的荧光纳米探针在生物传感和生物成像等领域具有较大潜在应用价值。基于先前对DNA模板的金属纳米团簇的研究，系统总结了DNA模板的金属纳米簇的制备、性质和在生物传感以及生物成像中的应用。最后，讨论了DNA模板的金属纳米簇的未来发展研究重点和前景。     

金纳米团簇在生物成像中的应用研究

金纳米团簇作为一种新型发光的纳米材料,其粒子直径通常小于2 nm,接近电子费米波长,从而产生类似分子的性质,包括离散的电子态和与尺寸密切相关的荧光。由于金簇具有超小尺寸,优良的荧光性能和生物相容性等特点,故多次被发展为荧光传感器,应用于生物成像、传感、环境监测等方面。本文将对金簇与尺寸相关的发光原理、合成方法,以及作为纳米探针应用于生物成像研究进行综述,并对金簇的今后发展趋势做简要展望。     

超分子策略调控金纳米团簇的发光行为

金纳米团簇(金簇)凭借其丰富的光学性能和独特的纳米结构在催化、生物成像、传感、分析检测、药物传送、显示和照明等领域脱颖而出。然而，较低的量子产率和单一的发光波段严重阻碍了金簇的发展前景，制备可调谐、高量子产率、长寿命的金簇已成为目前该领域的研究重点。主客体包结、嵌入聚合物基质以及氢键、静电作用力等超分子策略已被广泛用于调控金簇的发光行为，有效地提高金簇发光量子产率。鉴于此，系统阐述了超分子策略调控金簇发光行为的机理，总结了近年来基于超分子策略构建及调控多功能金簇发光行为的研究进展，并展望了金簇发光领域面临的机遇与挑战。     

以金纳米团簇为荧光探针实现土壤中铅含量检测

合成了牛血清蛋白(BSA)保护的金纳米团簇(BSA-Au NCs),研究了铅对金纳米团簇荧光猝灭的影响,确定了最优定量测试的工作条件。在最佳实验条件下,金纳米团簇的荧光猝灭程度在铅离子浓度在0.1-8μg/g时与铅离子浓度呈线性关系,线性拟合后的回归关系为:F0/F=0.05810C+1.0011,其拟合线性相关系数为0.9992。对5个土壤样品进行了应用分析,并对每个样品重复测试五次,对土壤应用测定所得加标回收率范围为95%-103%。     

金银合金发光纳米团簇研究进展

金银合金纳米团簇作为一类极具潜力的发光纳米复合材料，由于其结构精准、尺寸可控、光学性能可调谐、生物相容性良好等特性，在纳米生物医学前沿领域应用的研究具有重要意义，近年来也受到材料与化学科研工作者的广泛关注。本文主要回顾了金纳米团簇、银纳米团簇及金银合金纳米团簇的合成方法、结构设计及发光性质，综述了金银合金发光纳米团簇在生物成像、分子识别和光敏抗菌等生物医学方面的应用进展，并对其未来研究方向及应用前景进行了展望。     

多功能金纳米簇的制备与研究进展

荧光金纳米簇由于具备量子尺寸效应、良好的细胞通透性、生物相容性和水溶性等一系列特性,已被广泛应用在细胞成像、生物检测和生物标记等方面。近几年来大量的研究人员利用纳米材料如荧光纳米簇复合物、贵金属纳米簇特异性来标记肿瘤细胞,开发细胞的高灵敏光学成像。由于荧光金纳米簇制备方法较为方便简易、荧光强度强、同生物细胞具有好的相容性并且稳定性良好,使得它在生物成像、环境监测、疾病监测、光电学等多个领域具有广阔的应用前景。所以,研究开发荧光强、对细胞毒性小、合成简易方便且经济的荧光金纳米簇及其在各方面的用途对高速发展的经济社会有着极其重要的意义。     

模板法制备铜纳米簇的研究进展

金属纳米簇由于具有独特的荧光和催化性质引起了国内外研究人员的关注,尤其是金、银纳米簇的研究在过去的十年间得到了快速发展;但由于金、银的价格昂贵,近年来,与金和银在同一周期的、价格低廉的铜纳米簇也越来越成为研究的焦点。本综述根据不同的模板进行分类,重点总结了铜纳米簇常用的模板合成法的研究进展。     

基于新型纳米团簇荧光共振能量转移体系的构建及其在葡萄糖检测中的应用

通过合成生物兼容性优异的新型纳米团簇,如碳、铜纳米团簇,并构建了荧光共振能量转移(FRET)体系,以此来对葡萄糖进行高灵敏、高选择性的检测。通过荧光光谱分析仪、透射电子显微镜和红外光谱等进行表征。在最优条件下,系统荧光强度随葡萄糖浓度的增加呈线性增强,线性范围是9~54μM,检测限是6.39μM。该探针具有较高的灵敏度和选择性。     

基于金纳米簇荧光探针快速检测中药中的微量铜

在本文中,以生物大分子牛血清蛋白(BSA)等作为合成金纳米簇的还原剂和保护剂,利用二价铜离子对金纳米簇的荧光淬灭作用,研究了铜离子浓度和荧光强度的线性关系,实现了对微量铜离子的高灵敏、高选择性的快速检测。文中收集了16种中药,通过金纳米簇的荧光淬灭作用,考察干扰离子的影响,并且实现了对中药中铜离子浓度的定量分析。     

金纳米团簇/碳量子点比率型荧光探针在Pb~(2+)检测中的应用

合成了金纳米团簇(GSH-Au NCs)和碳量子点(CDs) 2种荧光纳米材料,分别对其进行光学、形貌表征。进一步构建金纳米团簇/碳量子点比率型荧光探针,根据Pb2+对CDs/Au NCs荧光探针的高选择性荧光增强作用,将CDs作为参比探针,GSH-AuNCs作为响应探针,利用GSH-AuNCs(580 nm)与CDs(450 nm)的荧光强度比值(F=F_(580)/F_(450))的变化情况来高灵敏度的检测Pb~(2+)含量。在浓度为20～700 nmol/L围内,CDs/Au NCs荧光探针检测Pb~(2+)的线性方程为F_(580)/F_(450)=0.008 97[Pb(Ⅱ)]+2.727 7(R~2=0.994 6),LOD=3.9 nmol/L,并对该比率型荧光探针的构建和检测机制进行了探究。最后将该探针应用于实际水样中Pb~(2+)的检测,加标回收率在90.7%～117.1%,说明该探针具有潜在的应用价值。     

碳点-金纳米簇结合的双发射荧光探针的制备及传感应用

先以柠檬酸为原料采用水热合成法合成了碳点（CD）,再以乙酰化含硫超支化聚酰胺-胺[HPA（S）-Ac]为模板和还原剂还原氯金酸（HAuCl₄）制备了金纳米簇（AuNCs）,碳点和金纳米簇溶液混合后得到双发射荧光探针（CD-AuNCs）,透射电镜结果表明CD和AuNCs粒径均接近2 nm,在CD-AuNCs中分散均匀。考察pH值对CD-AuNCs荧光性能的影响时发现CD-AuNCs的荧光在pH=6达到最强,且在此pH值下CD-AuNCs对四环素类药物（TCs）的响应灵敏,能够实现对TCs的传感。CD-AuNCs探针不仅选择性好,而且和单一CD探针相比具有线性范围更宽、灵敏度更高的优点。     

量子点荧光探针的温度和酸度合成条件研究

荧光量子点作为一种新型的生物标记物,CdS纳米团簇可以发射较强的对人眼较敏感的黄色荧光,可以作为荧光探针。溶液在无氧条件下,通入氮气,以巯基乙酸为稳定剂,水溶液通过调节pH,再经过12小时的搅拌,合成由巯基乙酸修饰的CdS纳米团簇。通过在不同的pH和温度下合成,得到其最适合的pH为10,随着温度的降低其荧光强度增强。     

近红外荧光纳米粒子在肿瘤诊断的应用及发展

近红外荧光成像被广泛应用于肿瘤诊断,具有非侵入性、深组织穿透性、低组织吸收以及高信噪比等优点。本文着重介绍了近几年近红外荧光纳米粒子(量子点、金纳米簇、上转化纳米粒子和荧光染料修饰的纳米粒子等)在肿瘤诊断中的进展和应用,并展望了该领域未来的发展和前景。     

双信号金纳米簇对三硝基甲苯的荧光分析

三硝基甲苯作为硝基芳香化合物的代表物,应用相当广泛。其对人体健康、生活环境均具有较大的危害,因此发展简单、便捷检测三硝基甲苯的分析方法非常有必要。利用环境友好的牛血清白蛋白和2-氨基嘌呤合成了双信号金纳米簇荧光探针,基于三硝基甲苯对金纳米簇荧光的淬灭作用,建立了一种检测三硝基甲苯的荧光分析新方法,检出限可达0.14μmol/L,该方法具有良好的灵敏度和选择性。     

金银纳米簇制备方法的研究进展

综述了金、银纳米簇新型的荧光纳米材料的制备方法的研究进展,比较了物理方法、化学方法和综合法,指出化学方法中的模板合成法与单分子层保护法能更有效地制备出优良性能的金、银纳米簇。     

橡胶片上纳米膜的结构及类弹性机理

研究了用磁控溅射法在橡胶片上得到的纳米金属膜和纳米金属氧化物膜的结构与性能，证明该纳米膜具有团簇结构。     

复合镍基催化剂表面纳米团簇结构的调控及其催化应用

利用新型等离子体技术,将常压放电冷等离子体炬应用于催化剂制备,研究了制备方法、载体、活性组分和助剂对复合镍基催化剂表面纳米团簇结构的调控效果;并分析了催化剂表面纳米团簇结构的形成机理和催化剂性能的构效关系。结果表明:采用冷等离子体炬直接焙烧还原可调控表面纳米团簇;以-γAl2O3为载体的Ni催化剂(PCR)具有较高的活性和稳定性;活性组分Ni对表面纳米团簇结构的调控效果较好,添加量为12%(质量分数)时,表面纳米团簇高度分散,其尺寸约5 nm;助剂Mg添加可有效提高催化剂活性,合适的添加量为1%,且催化剂仍保持良好的表面纳米团簇结构,尺寸约5 nm;表面纳米团簇结构优化后的催化剂抗积炭能力明显提高。     

水溶性银纳米团簇的制备及其性能表征

本文以季戊四醇-四-3-巯基丙酸酯（PTMP）作为链转移剂，甲基丙烯酸（MAA）为单体，采用自由基聚合合成硫醚端基聚合物PTMP-PMAA。再以此聚合物作为配体，Ag NO3作为金属前驱体，在紫外光的辐照下合成了金属银纳米团簇（Ag NCs），并对制备的金属纳米团簇进行一系列合成优化以及表征。结果表明，所制备的Ag NCs的最佳激发波长为330 nm，最佳发射波长为625 nm，荧光量子效率为6.72%。     

金纳米棒重金属离子检测光谱法研究进展

综述了基于金纳米棒重金属离子的检测在光谱方面的研究进展,着重介绍了荧光光谱法和紫外光谱法,并对传感机理进行阐述。     

一种基于MS软件的分子动力学模拟计算金纳米团簇熔点的方法

为考察MS(Materials Studio)软件是否能对金属或者合金催化剂在沸石等载体表面及孔道中负载及烧结等行为进行分子模拟研究。首次尝试利用MS软件、COMPASS力场以及软件自有分析手段对1.0~6.0 nm 7种不同粒径的金纳米团簇的熔点进行了模拟计算。模拟研究发现,可以通过系统的能量、径向分布函数、粒径大小以及定向相关函数随温度变化曲线的异变来联合判断纳米团簇的熔点范围,而其中定向相关函数法是全新且有效的方法。模拟得到的不同粒径金纳米粒子熔点与文献报道的经验式计算值具有一定的可比性,说明本工作所采用的研究方法是可靠的。