抗生素功能化金納米材料用于鐵離子和致病菌檢測以及抗菌作用研究.pdf

1、重金屬引起的污染對人類健康和自然環(huán)境的威脅以及致病菌引起的食品安全與感染性疾病的暴發(fā)是近年來的社會民生熱點問題。重金屬離子，如：Fe3+，易在生物體內(nèi)富集，使得生物體的生命功能發(fā)生紊亂，對人體健康產(chǎn)生嚴重的副作用。致病菌，如：金黃色葡萄球菌，極易引發(fā)細菌性食物中毒，嚴重者甚至?xí)＜叭祟惿Ｒ虼思毙璋l(fā)展高靈敏、高選擇性的檢測手段對重金屬離子和致病菌進行監(jiān)控。本文基于金納米材料優(yōu)良的光學(xué)性質(zhì)，分別建立了電荷轉(zhuǎn)移猝滅機理檢測鐵離子(Ⅲ)、基

2、于核酸適配體的特異性識別及萬古霉素的廣譜識別構(gòu)建了雙分子識別的熒光共振能量轉(zhuǎn)移(F?rster resonance energy transfer, FRET)傳感器檢測致病菌以及替考拉寧功能化的金納米棒對細菌的藥物和光熱雙重殺傷策略。
　　本研究分為三個部分：第一部分：利用廉價易得的小分子抗生素萬古霉素(Vancomycin， Van)作為還原劑和穩(wěn)定劑，采用簡單的一鍋法合成水溶性的萬古霉素-熒光金納米簇(Van-AuNCs)。

3、該納米簇的合成時間短(約為50分鐘)，具有藍色的熒光，熒光發(fā)射波長在410 nm?；阼F離子(Fe3+)對萬古霉素?zé)晒饨鸺{米簇強烈的熒光猝滅作用，其猝滅機理為電荷轉(zhuǎn)移。以萬古霉素-熒光金納米簇為探針檢測Fe3+，檢測需時20分鐘，線性范圍為2-100μM，檢測限為1.4μM，表現(xiàn)出良好的靈敏度與選擇性。以Van-AuNCs為探針建立的方法可用于自來水、湖水、嘉陵江水和海水等環(huán)境水樣中 Fe3+的檢測，回收率為97.50-111.14％，

4、相對標準偏差(RSDs)為0.49-1.87%，具有潛在的實際應(yīng)用價值。第二部分：研究了一種通用的、簡單的、一步檢測致病菌的策略。該策略主要基于抗生素和適配體分子對細菌的同時識別構(gòu)建熒光共振能量轉(zhuǎn)移傳感器實現(xiàn)致病菌的靈敏、特異和快速檢測。本工作分別選取萬古霉素(Vancomycin， Van)和核酸適配體(aptamer)為識別分子，以金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus，S. aureus)的為待檢致病菌模型。以

5、萬古霉素功能化的金納米簇(Van-AuNCs)和核酸適配體連接的納米金顆粒(aptamer-AuNPs)分別作為能量的供體和受體，構(gòu)建了雙分子識別FRET傳感器，在30 min內(nèi)實現(xiàn)了S. aureus定量檢測，其線性范圍為20-108 cfu/mL，檢測限為10 cfu/mL。進一步研究結(jié)果表明，該方法用于實際樣品中S. aureus測定時具有較好的回收率(99.00-109.75%)，RSDs<4%。本工作中建立的快速、靈敏、特異、

6、簡單的檢測致病菌通用的分析方法，對食品安全的監(jiān)控和感染性疾病診斷等領(lǐng)域有重要的影響。第三部分：采用金種生長法，以具有獨特脂肪鏈的糖肽類抗生素替考拉寧(Teicoplanin，Teico)作為輔助表面活性劑在金納米棒生長液中部分取代傳統(tǒng)的陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)制備了一種新的抗生素功能化金納米棒材料(Teico/CTAB-AuNRs)。研究的初步結(jié)果表明該金納米棒同時具有藥物和光熱雙重殺傷細菌的獨特功能，可為細菌引