无表面活性剂荧光铜纳米簇对铁(III)-生物分子的传感检测

摘要： 无表面活性剂稳定的铜纳米团簇（sf-CuNCs）在无需外源稳定剂条件下合成，其相对暴露的表面更易与生物分子耦合，有望成为理想的荧光生物传感器。本文研究表明，sf-CuNCs对铁(III)-生物分子（血红素、细胞色素C和铁蛋白）具有高效荧光传感性能。虽然与其它包覆型CuNCs相比，sf-CuNCs对水相Fe3+的传感较弱（Stern-Volmer常数KSV为3.0×103 M?1，检测限LOD达2 μM），但在Fe(III)-生物分子存在时传感能力显著提升：细胞色素C、血红素和铁蛋白的KSV（LOD）分别为5.3×10? M?1（0.8 μM）、9.0×10? M?1（68 nM）和1.6×10? M?1（16.50 nM）。通过时间分辨荧光、zeta电位及透射电镜（TEM）等手段深入探究了猝灭机制，发现荧光猝灭源于Fe3+与CuNCs的配位作用——该过程改变sf-CuNCs的zeta电位并引发团聚。值得注意的是，强螯合剂兼还原剂维生素C可通过将Fe(III)还原为Fe(II)并促使CuNCs团聚体解离，使荧光猝灭、zeta电位及团聚现象完全逆转，从而恢复荧光强度。由于该传感主要依赖与Fe3+的配位形成，sf-CuNCs表面缺乏配体虽不利于水相Fe3+的猝灭，却更利于与生物分子的结合。