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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 利用生物分子对块状SiO2表面进行功能化以实现传感应用：结构与功能表征

    摘要： 生物分子在块状二氧化硅（SiO2）表面的固定是硅基生物传感界面领域的重要研究内容。表面制备方法不仅需要确保生物分子的稳定锚定，还需维持其结构完整性和生物功能活性。本文综述了我们在SiO2功能化过程中固定多种生物分子（包括葡萄糖氧化酶、辣根过氧化物酶、金属硫蛋白和DNA分子）的研究成果。采用微电子工业现有工艺对生物分子固定后的SiO2表面进行形貌与化学表征，并对结果展开讨论。光学与分光光度分析表明，生物分子锚定在生物界面后仍能保持其活性。

    关键词： 单链DNA、硅、生物界面、金属硫蛋白、透射电子显微镜、辣根过氧化物酶、X射线光电子能谱、葡萄糖氧化酶

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 石墨烯量子点氧化调控非共价生物聚合物吸附

    摘要： 石墨烯量子点（GQDs）是碳的同素异形体，其平面表面易于功能化，且纳米级尺寸赋予了光致发光特性。这些综合性能使GQDs成为纳米生物技术应用（包括光学生物传感和递送）的优势平台。为此，非共价功能化为可逆修饰并保留原始GQD基底提供了途径，但明确的范式尚未实现。本文展示了非共价聚合物吸附至GQD表面的可行性，重点研究单链DNA（ssDNA）。我们通过合成并表征四种氧化水平差异约60倍的GQD基底，研究GQD氧化程度如何影响聚合物吸附倾向，进而探究非共价聚合物与这些基底的结合。低氧化度GQDs的ssDNA吸附使其本征荧光猝灭31.5%，并使原本不溶的无氧化GQDs实现水相分散。原子力显微镜通过诱导ssDNA解吸、分子动力学模拟共同证实了ssDNA-GQD复合体的形成。研究发现：ssDNA对无氧化GQDs强吸附，对低氧化GQDs弱吸附，而对高氧化GQDs完全不吸附。最后，我们揭示了该吸附平台的普适性，并评估了通过改变聚合物序列与类型调控GQD体系的可行性。

    关键词： 分子动力学模拟、石墨烯量子点、氧化水平、单链DNA、吸附、非共价功能化、荧光猝灭

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 金纳米颗粒和单链DNA封端的介孔二氧化硅纳米粒子用于激光控制药物释放

    摘要： 为提高药物疗效并降低毒性与副作用，本研究基于介孔二氧化硅纳米颗粒（MSNs）开发了一种新型药物控释系统，以金纳米颗粒（AuNPs）作为孔道封盖、短单链DNA（ssDNA）寡聚物为连接体。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）、粉末X射线衍射（XRD）、热重分析（TGA）、zeta电位测量、透射电子显微镜（TEM）和紫外-可见光谱对合成复合材料进行了表征。以抗癌药物阿霉素（Dox）为模型药，采用荧光测量法研究了该系统在808 nm近红外（NIR）激光调控下不同pH环境中的药物释放行为。结果表明，该纳米载体可通过外部近红外激光刺激实现药物控释，有望应用于癌症治疗。

    关键词： 阿霉素、近红外激光、单链DNA、介孔二氧化硅纳米颗粒、药物控释、金纳米颗粒

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 紧凑型量子点表面修饰以实现量子点-DNA复合材料中的新兴行为

    摘要： 量子点（QD）生物成像与传感应用通常需要通过单链脱氧核糖核酸（ssDNA）寡核苷酸进行表面修饰。此外，利用ssDNA偶联可通过高级DNA纳米结构实现精准的QD模板化，从而开发光子应用中的新兴特性。在这些平台上使用ssDNA-QD需要紧凑可控的偶联方式，以确保QD在宽pH范围和高离子强度溶液中保持稳定。然而现有ssDNA-QD偶联方法存在诸多局限：如需厚涂层包覆、对ssDNA标记密度控制不足、需大量ssDNA、或胶体/光稳定性较低等问题，限制了其在诸多领域的应用。本研究将薄层多齿植物螯合肽-3（PC3）QD钝化技术与应变促进无铜炔-叠氮点击化学相结合，制备出具有高稳定性的功能性ssDNA-QD。该工艺广泛适用于不同QD尺寸（发射波长λem=540/560/600 nm）、ssDNA长度（10-16碱基对bps）及序列类型（聚胸腺嘧啶/混合碱基）。所得紧凑型ssDNA-QD与互补ssDNA-AuNPs杂交时显示出高达89%的荧光猝灭效率。此外，ssDNA-QD成功整合至高级DNA折纸纳米结构模板中。这种结合PC3钝化与点击化学的方法，制备的ssDNA-PC3-QD能在基于DNA的器件与应用中呈现新兴量子点特性。

    关键词： 单链DNA、点击化学、DNA折纸术、量子点、荧光猝灭

    更新于2025-09-11 14:15:04