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摘要:研究了腐蚀法制备的碳化硅量子点荧光特性及其致病镰刀菌活体细胞标记强度与机制.结果表明当激发光为340nm时SiC量子点光致发光强度最大,随着激发光波长增加,发射光波长出现红移现象,且具有较高的斯托克斯(Stokes)位移,由于荧光发射可以全色调谐,从而实现了致病镰刀菌的近紫外检测,可用来对自发荧光细胞的有效检测与定量分析.进一步对致病镰刀菌活体细胞SiC量子点荧光标记机制的研究结果表明,量子点通过网格蛋白依赖的内吞方式进入活体细胞内部,并均匀分布,从而实现了对致病镰刀菌的稳定荧光标记.另外基于实验结果与理论分析,提出了致病镰刀菌SiC量子点荧光标记模型....
摘要:综述了近年来国内外对镉系量子点细胞毒性的研究进展,对于大部分活体细胞镉系量子点普遍存在毒性,总结了细胞毒性产生的原因主要表现在三个方面:量子点表面物化特性、量子点尺寸和细胞微环境,由于细胞毒性的影响因素较多而较难控制,研发低毒甚至无毒的量子点材料成为业内研究者的共识.对近年来开发的新型SiC量子点生物毒性的研究进展进行了介绍,认为其生物相容性优良的主要原因在于:表面物化特性可控、细胞微环境对以共价键结合的量子点影响较小以及细胞内分布均匀等,同时对目前碳化硅量子点细胞毒性研究存在的问题也进行了分析探讨....
摘要:采用SiC量子点荧光标记与示踪技术,对串珠镰刀菌活体细胞进行荧光标记并实现了长时程荧光成像示踪,结果表明,碳化硅量子点标记的串珠镰刀菌活体细胞具有可调谐的荧光颜色,这是与其光学特性所决定的,即在不同激发光波长下呈现不同的荧光颜色;SiC量子点通过网格蛋白依赖的内吞方式进入活体细胞内部,实现了对串珠镰刀菌的稳定标记;同时这种标记由于量子点表面官能团与活体细胞的化学键耦合而显示出较强的抗漂白能力....
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北大核心 CSTPCD CSCD CA CBST SA
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摘要:采用化学腐蚀法制备碳化硅(SiC)量子点荧光材料,对其进行 Fourier 变换红外光谱分析及 X 射线粉末衍射结构解析,研究了 SiC 量子点的晶体结构,而后基于密度泛函理论的 CASTEP 平面波模守恒赝势对 SiC 量子点表面不同功能团的吸附机制进行计算模拟。结果表明:SiC 量子点属于面心立方晶系,修正后的点阵参数为:a=b=c=0.4348 nm,α=β=γ=90°,空间群为 F-43m,晶型为3C-SiC,每单胞含化学式 Z=4。Rietveld 精修的2个主要可靠因子分别为:Rp=10.82%,Rwp=14.72%。–COOH、–OH 功能团能够在 SiC 量子点表面形成稳定的化学键结合,键能分别为2.65、5.09 eV,并对吸附后构型的态密度、电子密度分布及其成键机理进行了分析探讨。...
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北大核心 CSTPCD CSCD CA EI CBST
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摘要:通过腐蚀法制备SiC量子点荧光标记材料,以硝酸和氢氟酸为腐蚀剂,通过超声空化破碎分散及超重力场层析剪裁,得到SiC量子点水相溶液,研究了制备工艺参数对光学特性的影响,结果表明,降酸清洗次数、超声时长对量子点光致发光峰值(荧光强度)的影响最为显著,而腐蚀剂成分及配比、超重力系数在一定程度上影响了其光致发光强度及发射光波长,同时腐蚀剂成分中氢氟酸含量的增加使得光致发光峰值位置发生红移,而超声时长及超重力系数的增加使得SiC量子点光致发光峰值位置发生蓝移。并对 SiC颗粒腐蚀过程相关机制也进行了探讨。...
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北大核心 CSTPCD CSCD CA CBST SA
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摘要:采用化学偶联法,通过调整腐蚀剂组分及其相对含量,一步法实现了碳化硅量子点(SiC-QDs)表面物化特性的有效调控.研究表明:经硝酸(HNO3)和氢氟酸(HF)混合腐蚀剂腐蚀纳米β-SiC粉末,通过超声空化破碎分散及高速离心处理,可获得SiC-QDs水相溶液,并一步法实现了表面修饰,在其表面形成了-COO、-OH等亲有机物功能基团.采用浓硫酸(H2SO4)为偶联剂,制备出表面具有巯基(-SH)的SiC-QDs水相溶液.腐蚀剂组分的相对含量对于SiC-QDs的光致发光强度与表面巯基的形成影响较大.在波长为340 nm的激发光激发下,SiC-QDs具有最大的发光强度,随着腐蚀剂中H2SO4含量的增加,其光致发光强度呈现降低趋势.当腐蚀剂的体积比为V(HF); V(HNO3)∶ V(H2SO4)=6;1;1时,制备的水相SiC-QDs表面既能稳定耦合-SH,又可以获得较高的光致发光强度.另外,对表面物化特性调控及其形成机制进行了分析研究....
摘要:以硝酸和氢氟酸为腐蚀液对自蔓延燃烧合成的纳米均质碳化硅颗粒进行腐蚀,而后进行超声空化破碎分散及高速离心处理,获得无细胞毒性的碳化硅量子点标记材料,对其微观结构的演变过程及光学性能进行检测,对出芽短梗霉菌(Aureobasidium pulluans)活体细胞进行标记并长时程荧光成像。结果表明,自蔓延合成的SiC粉体颗粒极易腐蚀成网格状镂空结构,超声空化破碎及高速离心层析剪裁后获得尺寸高度单分散的碳化硅量子点(约为1~2.5 nm),小于体材料的激子Bohr直径(5.4 nm),会产生强烈的光致发光效应。活体细胞标记及荧光成像结果表明,腐蚀法制备出的碳化硅量子点具有较高的生物相容性,同时对其标记及长时程荧光成像原理进行了初步探讨。...
[专利] 发明专利 CN201610179300.X
山东农业大学 2016-07-20
摘要:本发明涉及一种串珠镰刀菌SiC量子点荧光标记方法,具体涉及一种无细胞毒性水相碳化硅量子点对不同生长阶段串珠镰刀菌荧光标记方法,以及对其活体细胞的长时程荧光成像技术;是将斜面菌种串珠镰刀菌和PD培养基制成混合液,将混合液和SiC量子点水相溶液按照体积比3:1配制成霉菌液体‑SiC量子点水相溶液的混合培养基;将混合培养基28℃、200r/min恒温振荡培养3‑10天,得到串珠镰刀菌SiC量子点荧光标记,将该标记用于幼苗根部浸染,实现对串珠镰刀菌侵染植株根部的过程进行动态监测示踪及荧光成像。本发明简单有效,成本低廉,可实现对不同时期串珠镰刀菌的荧光标记。
摘要:碳化硅量子点生物相容性、光学性能优良且稳定性强,不易淬灭,禁带宽度较宽更容易蓝移到可见光区,是一种潜在的活体细胞多目标荧光标记及长时程示踪材料,其制备方法及其生物学应用已成为当前国内外研究的热点.分析了碳化硅量子点的光学特性及其国内外研究进展,对碳化硅量子点不同制备方法及其特点进行了简要分析讨论.腐蚀法制备碳化硅量子点具有方法简单,成本低,量子点微观结构及尺寸可有效调控等特点而备受瞩目.同时可以在表面一步法形成亲有机物基团且物化特性相对简单,可对活体细胞形成稳定荧光标记并可实现长时程示踪.同时,由于碳化硅量子点在实现生物学多目标标记及长时程示踪方面存在较多基础性问题尚未得到彻底解决,对其发展趋势进行了分析讨论....
[硕士论文] 朱彦敏
机械设计及理论 山东农业大学 2016(学位年度)
摘要:镰刀菌对农作物和经济作物生产、畜牧业发展及其人类健康造成严重影响,成为国内外微生物、真菌、生态学及植物病理学等领域的研究热点。目前,镰刀菌枯萎病的致病机理不清楚,导致防治效果不理想,利用荧光示踪技术研究其致病机理已成为业界共识。传统有机荧光染料及量子点材料均无法完全满足活体细胞的长时程荧光示踪要求,开发新型活体细胞荧光标记材料刻不容缓。最新研究发现,SiC量子点光学性能及生物相容性良好,成为一种可替代传统荧光染料的活体细胞荧光标记与示踪纳米生物材料。本文采用自蔓延制备的纳米均质碳化硅颗粒,通过对化学腐蚀、超声波破碎分散、超重力场层析剪裁过程的可控处理,制备出粒子尺寸及表面物化特性可调控的SiC量子点,探究了SiC量子点的光学特性及其影响因素、量子点表面物化特性、量子点标记机理及检测方法、量子点荧光标记致病镰刀菌稳定性及其长时程示踪等内容。
  本研究主要内容包括:⑴系统研究了SiC量子点成型过程中的组织形貌演变规律及制备工艺参数对SiC量子点光致发光的影响规律,得到了制备工艺-粒径大小-光致发光特性之间的相互关联机制。结果表明,氢氟酸与硝酸的比例为3:1时,SiC量子点光致发光强度达到最大值;最佳超声处理时长为20~25 min;超重力系数是SiC量子点尺寸的重要影响因素。SiC量子点的荧光颜色与粒子尺寸、激发光波长具有密切相关性。⑵利用JADE5.0及Materials Studio6.0软件解析SiC量子点的晶体结构,并计算模拟功能团在SiC量子点表面的吸附机制。研究结果表明,SiC量子点属于面心立方(fcc)晶系,a=b=c=4.348?,α=β=γ=90o,空间群为F-43m,晶型为3C-SiC,每单胞含化学式Z=4;-COOH、-OH功能团能够在SiC量子点表面形成稳定的化学键结合,键能分别为2.65 eV、5.09 eV,并对吸附后构型的态密度、电子密度分布及其成键机理进行了分析探讨。⑶研究了致病镰刀菌活体细胞SiC量子点荧光标记及成像示踪方法,结果表明,SiC量子点可以实现致病镰刀菌颜色可调谐(激发光波长为:320~520 nm,发射光波长为:420~620 nm)的荧光标记;由于SiC量子点无毒、抗光漂白能力强,实现了致病镰刀菌活体细胞的长时程荧光成像,并进行了该菌侵染苹果幼苗根系过程动态示踪的应用研究。
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