1 延安大学 化学与化工学院，延安市分析技术与检测重点实验室，陕西 延安 716000
2 中材地质工程勘查研究院有限公司，北京 100102
3 延安大学 医学院，陕西 延安 716000
以葡萄糖为碳源、对苯二胺为氮源，一步水热法合成了新型双发射荧光碳量子点（GP?CQDs），对该GP?CQDs的形貌及光谱特性进行了研究。实验发现，在单一波长λex=300 nm激发下，该GP?CQDs于348 nm和452 nm处有双发射荧光信号。将MnO4-加入GP?CQDs溶液，GP?CQDs于452 nm处的荧光信号完全猝灭，而348 nm处的信号基本不变。于上述猝灭体系中继续加入S2-，其于425 nm处产生新的荧光发射峰，相较于GP?CQDs原452 nm处的荧光信号，发射峰位置发生蓝移，且发射峰强度随S2-的浓度增加线性增强，而348 nm处的信号无增敏现象。根据该现象，以425 nm处的荧光峰为响应信号、348 nm荧光峰为参比信号，可直接构建基于S2-测定的比率荧光传感探针。实验对该探针的构建条件及分析性能进行了优化，当S2-浓度在3.1×10-8 ~ 8.0×10-6 mol/L范围内时，与348 nm和425 nm两处的荧光强度比值（I425/I348）呈现良好的线性关系，检出限为9.41×10-9 mol/L（3σ/k）。对MnO4-及S2-与GP?CQDs的作用机理进行了探讨。该方法简单、快速、灵敏度高，用于环境水样中S2-的测定，结果满意。
硫离子（S2-） 双发射荧光碳量子点 比率荧光传感器 sulfur ion dual-emission carbon quantum dots ratio fluorescence probe
1 桂林电子科技大学 生命与环境科学学院， 广西 桂林 541004
2 岭南师范学院 化学化工学院， 广东 湛江 524048
碳量子点(Carbon quantum dots，CQDs)作为一种新型的荧光碳纳米材料，具有原材料来源广泛、制备简单、易操作、灵敏度高、发光性能优异和易可视化等优势，近年来在药物分析和生物小分子检测方面极具应用潜力。本文主要综述了CQDs作为荧光传感器在部分抗菌药物、抗炎药物、抗肿瘤药物、多种维生素以及一些药物小分子方面的分析应用，并对CQDs在药物分析方面的发展进行了展望。
碳量子点 药物分析 荧光传感器 综述 carbon quantum dots drug analysis fluorescence sensor review
1 天津大学化工学院 化学工程联合国家重点实验室, 天津 300350
2 日本北海道大学 全球软物质研究中心, 日本 札幌 001-0021
3 河北大学 化学与环境科学学院, 河北 保定 071002
通过简单的一步反应合成了一种新型含硅氧烷基团的苝二酰亚胺(PDI-TES)荧光传感器。结合小角X射线衍射、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和动态光散射等实验方法, 阐明了PDI-TES的晶体结构、自组装行为和检测性能。实验结果表明, PDI-TES具有良好的热稳定性和有序的晶体结构。此外, 由于Si—O键的断裂, PDI-TES对氟离子具有较高的选择性和灵敏度, 检出限低至1.58×10-6 mol/L。这些优良的检测性能和简单、低成本的合成方法, 有望使PDI-TES成为一种实用的氟离子检测荧光传感器。
苝二酰亚胺 荧光传感器 硅氧烷 氟离子 perylene diimide fluorescent sensor siloxane fluoride ions
以还原型谷胱甘肽(GSH)为稳定剂合成具有较好的稳定性和水溶性的金纳米团簇(GSH-AuNCs),在水溶液中利用Cu 2+对GSH-AuNCs荧光的特异性静态猝灭效应建立Cu 2+快速且高灵敏的检测方法。GSH-AuNCs在396 nm波长的激发光照射下,在602 nm处发射出较强的荧光,当GSH-AuNCs体系中存在Cu 2+时,荧光信号会在一定程度上猝灭,且Cu 2+浓度的越大猝灭效应越显著,据此建立GSH-AuNCs荧光发射强度与Cu 2+浓度的线性关系,实现对Cu 2+的定量检测。在优化的条件下,GSH-AuNCs荧光发射信号变化与Cu 2+浓度在16.7~5000 nmol·L -1之间呈良好的线性关系,检出限为7.4 nmol·L -1。同时,对实际水样品进行加标回收率实验,回收率在92.9%~107.9%之间。
探测器 还原型谷胱甘肽 金纳米团簇 荧光传感器 铜离子 水 激光与光电子学进展
2021, 58(14): 1404002
基于荧光光谱法原理, 结合免疫荧光法和荧光探针法, 建立了番茄蛋白酶类劣变因子荧光传感器阵列检测技术。 该研究合成了能被果胶酶、 过氧化氢酶和超氧化物歧化酶抗体识别的量子点荧光探针, 基于抗原抗体特异性识别原理建立了果胶酶、 过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的免疫荧光光谱分析法, 并对其反应参数进行了优化, 在最优条件下, 通过研究其相应的荧光光谱变化规律, 发现果胶酶、 过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的活性检测范围分别为0.05~500, 0.02~800和0.5~900 U·mL-1, 且其免疫荧光强度与果胶酶、 过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的活性呈线性关系, 相关系数分别为0.989 4, 0.993 8和0.981 9, 最低检测限分别为5.0×10-3, 2.0×10-3和5.0×10-2 U·mL-1, 与现有的分析法相比, 该方法操作简单, 线性范围宽, 检测限低。 针对多酚氧化酶和羧酸酯酶的活性检测, 合成了能被羧酸酯酶和多酚氧化酶特异性识别的水溶性荧光探针, 并对其响应机制和反应参数进行探究。 在37 ℃ pH 7.4条件下通过研究其相应的荧光光谱变化规律, 发现羧酸酯酶和多酚氧化酶的存在可催化荧光团与探针中识别部分的价键裂解, 释放出近红外荧光团, 且荧光基团的释放量与羧酸酯酶(0.01~0.3 U·mL-1)及多酚氧化酶(10~70 U·mL-1)的活性呈线性相关, 其相关系数分别为0.991 0和0.997 2, 最低检测限分别为3.4×10-3和1.1×10-2 U·mL-1。 与现有的近红外荧光探针法相比, 合成的近红外荧光探针具有较好的水溶性, 且特异性较高。 基于荧光光谱法原理, 利用荧光免疫法和荧光探针法相结合的荧光分析方法, 通过荧光酶标仪可针对不同荧光物质设置相应的激发波长和发射波长, 实现多个样品中多种酶活性的同时可视化阵列检测。 通过样品加标回收实验, 结果表明回收率在90.0%~102.3%范围内, 变异系数<15%, 且具有较好的特异性, 说明所建立方法准确度好, 可应用于实际样品的检测。
蛋白酶 荧光光谱 荧光传感器 荧光探针 番茄 Protease Fluorescence spectrum Fluorescent sensor Fluorescent probe Tomato 光谱学与光谱分析
2020, 40(11): 3477
1 太原理工大学 1. 新型传感器与智能控制教育部/山西省重点实验室
2 2. 物理与光电工程学院, 太原 030024
为了增强量子点的定向发光强度, 提出了一种由硅柱二聚体和二氧化钛圆盘组成的复合纳米天线结构。利用时域有限差分方法系统研究了硅柱二聚体的轴参数、截面类型以及复合纳米天线结构对量子点定向发光增强的影响。结果表明, 对于中心波长为600nm的量子点, 硅柱二聚体的轴参数对量子点的发光影响不大, 椭圆形截面的硅柱二聚体可以实现较大的量子点发光增强。此外, 在复合纳米天线的作用下, 不仅可以获得较大的量子效率增强, 还可以实现量子点高度定向的发射效果, 量子效率增强约6倍, 定向收集效率可以达到50%。
荧光传感器 硅柱二聚体 二氧化钛圆盘 定向发射 fluorescence sensor silicon column dimer TiO2 disk directional emission
石墨相氮化碳(g-C3N4)荧光纳米材料具有原料便宜、 制备容易、 荧光量子产率高、 光学稳定性好、 毒性低等优点, 并且避免有机荧光染料复杂的合成步骤或者金属半导体量子点对环境潜在的危害, 这些优点使得g-C3N4纳米材料成为新兴的荧光探针用于检测金属离子。 最近, 已有文献报道重金属汞离子能够高灵敏高选择性地猝灭g-C3N4量子点的荧光, 加入碘离子能够提取被键合的汞离子形成碘化汞(HgI2)进而恢复g-C3N4量子点的荧光, 从而建立一种高灵敏检测碘离子的荧光传感器。 然而, 该方法依然需要重金属汞离子的参与, 限制了该方法的推广应用。 通过硝酸氧化块体g-C3N4并结合水热法处理制备了一种水溶性好、 荧光强度高的g-C3N4量子点。 该量子点的荧光发射波长位于368 nm, 且其荧光发射波长不随激发波长的改变而改变, 表明该量子点的尺寸比较均一。 笔者发现碘离子在220 nm处有一个较强的吸收峰, 与该量子点的激发光谱(中心波长245 nm)具有较大的重叠, 从而产生内滤效应引起该量子点的荧光发生猝灭。 利用这一性质, 构建了一种选择性检测碘离子的新型荧光传感器。 在最优检测条件下, g-C3N4量子点的荧光猝灭强度(ΔF)与碘离子浓度(X, μmol·L-1)在10～400 μmol·L-1之间具有良好的线性关系, 线性方程为ΔF=0.325 79X+6.039 05(R2=0.999 5), 检出限为5.0 μmol·L-1。 通过“混合即检测”并且不需要借助与重金属离子的配位作用就能够检测碘离子, 因此该方法具有快速、 环保以及操作简便等优点。
氮化碳量子点 碘离子 内滤效应 荧光传感器 Graphitic carbon nitride Iodide ions Inner filter effect Fluorescent sensor 光谱学与光谱分析
2019, 39(7): 2029
曹汇敏 1,2,3,*李发光 1,2,3戴乐荣 1,2,3吴超 1,2,3[ ... ]朱春楠 1,2,3
1 中南民族大学生物医学工程学院, 湖北 武汉 430074
2 中南民族大学脑认知国家民委重点实验室, 湖北 武汉 430074
3 医学信息分析及肿瘤诊疗湖北省重点实验室, 湖北 武汉 430074
采用同时测量红绿蓝(RGB)三种颜色的数字颜色芯片,实现了一种同步监测氧气和温度的便携式传感器。涂覆于颜色芯片上的传感膜由三种荧光染料嵌入有机改性硅溶胶凝胶基质构成。所有染料均用405 nm的发光二极管光源激发,其荧光波长分别与颜色芯片的RGB 三个通道相匹配且无光谱交叠。不同氧气浓度和温度下的实验结果表明,所研发的传感器能有效地同步监测氧气和温度,且在氧气浓度为0%~30%和温度为25~75 ℃时具有良好的线性响应。
传感器 双传感 荧光传感器 氧气浓度 温度 数字颜色芯片
1 湖南科技大学 化学化工学院, 理论有机和功能分子教育部重点实验室, 精细聚合物可控制备与功能应用湖南省重点实验室, 湖南 湘潭 411201
2 湖南科技大学 材料科学与工程学院, 湖南 湘潭 411201
以自组装方式制备了Au@Fe3O4/核酸适体/氨基-碳量子点磁性生物纳米复合物, 并提出一种磁分离荧光传感法用于黄曲霉毒素B1的检测.当样品中有黄曲霉毒素B1时, 磁性生物纳米复合物中核酸适体选择性地与黄曲霉毒素B1结合并释放出氨基-碳量子点, 经磁性分离后, 氨基-碳量子点留在溶液中, 体系溶液荧光强度随黄曲霉毒素B1浓度的增大而增强.黄曲霉毒素B1浓度在0.001~1.0 ng/mL范围与溶液荧光强度成良好线性关系, 线性相关系数为0.996 4, 检测限为0.3 pg/mL.该方法利用磁性分离技术, 有效地消除了背景荧光影响, 改善了荧光传感性能.
荧光传感器 痕量分析 黄曲霉毒素B1测定 磁性分离 核酸核酸适体 氨基-碳量子点 Fluorescent sensor Trace analysis Detection of aflatoxin B1 Magnetic separation Aptamers Aminofunctioned carbon quantum dots 光子学报
2018, 47(11): 1128001
