鐮刀菌活體細胞SiC量子點熒光標(biāo)記及成像示蹤研究.pdf

1、鐮刀菌對農(nóng)作物和經(jīng)濟作物生產(chǎn)、畜牧業(yè)發(fā)展及其人類健康造成嚴(yán)重影響，成為國內(nèi)外微生物、真菌、生態(tài)學(xué)及植物病理學(xué)等領(lǐng)域的研究熱點。目前，鐮刀菌枯萎病的致病機理不清楚，導(dǎo)致防治效果不理想，利用熒光示蹤技術(shù)研究其致病機理已成為業(yè)界共識。傳統(tǒng)有機熒光染料及量子點材料均無法完全滿足活體細胞的長時程熒光示蹤要求，開發(fā)新型活體細胞熒光標(biāo)記材料刻不容緩。最新研究發(fā)現(xiàn)，SiC量子點光學(xué)性能及生物相容性良好，成為一種可替代傳統(tǒng)熒光染料的活體細胞熒光標(biāo)記與示蹤

2、納米生物材料。本文采用自蔓延制備的納米均質(zhì)碳化硅顆粒，通過對化學(xué)腐蝕、超聲波破碎分散、超重力場層析剪裁過程的可控處理，制備出粒子尺寸及表面物化特性可調(diào)控的SiC量子點，探究了SiC量子點的光學(xué)特性及其影響因素、量子點表面物化特性、量子點標(biāo)記機理及檢測方法、量子點熒光標(biāo)記致病鐮刀菌穩(wěn)定性及其長時程示蹤等內(nèi)容。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴系統(tǒng)研究了SiC量子點成型過程中的組織形貌演變規(guī)律及制備工藝參數(shù)對SiC量子點光致發(fā)光的影響規(guī)律，

3、得到了制備工藝-粒徑大小-光致發(fā)光特性之間的相互關(guān)聯(lián)機制。結(jié)果表明，氫氟酸與硝酸的比例為3:1時，SiC量子點光致發(fā)光強度達到最大值；最佳超聲處理時長為20~25 min；超重力系數(shù)是SiC量子點尺寸的重要影響因素。SiC量子點的熒光顏色與粒子尺寸、激發(fā)光波長具有密切相關(guān)性。⑵利用JADE5.0及Materials Studio6.0軟件解析SiC量子點的晶體結(jié)構(gòu)，并計算模擬功能團在SiC量子點表面的吸附機制。研究結(jié)果表明，SiC量子點

4、屬于面心立方(fcc)晶系，a=b=c=4.348?，α=β=γ=90o，空間群為F-43m，晶型為3C-SiC，每單胞含化學(xué)式Z=4；-COOH、-OH功能團能夠在SiC量子點表面形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵結(jié)合，鍵能分別為2.65 eV、5.09 eV，并對吸附后構(gòu)型的態(tài)密度、電子密度分布及其成鍵機理進行了分析探討。⑶研究了致病鐮刀菌活體細胞SiC量子點熒光標(biāo)記及成像示蹤方法，結(jié)果表明，SiC量子點可以實現(xiàn)致病鐮刀菌顏色可調(diào)諧（激發(fā)光波長為：3