阳离子型水溶性聚芳撑乙炔的合成、表征与生物传感应用.pdf

南京邮电大学
硕士学位论文
阳离子型水溶性聚芳撑乙炔的合成、表征与生物传感应用
姓名:张小平
申请学位级别:硕士
专业:光学
指导教师:黄维;黄艳琴
2011-03
南京邮电大学硕士研究生学位论文摘要
摘要
近年来,水溶性共轭高分子显示出的独特光电性质在化学生物传感器中获得了广泛的
应用,由于水溶性共轭聚合物可溶于水等环境友好溶剂,通过聚合物与带相反电荷猝灭剂
之间的电子或能量转移对周围环境中微量物质进行检测,而电子或能量极易在整个聚合物
链上离域,荧光猝灭信号被放大,因此可以简便实现对多种有机、无机甚至生物大分子的
高灵敏度检测。从水溶性共轭高分子的结构设计来看,多支化构型的发光共轭高分子能够
更好的改善线型高分子由于聚集引起的荧光自身猝灭,从而更好的提高水溶性共轭高分子
传感材料的抗干扰能力和检测灵敏度。另一方面,水溶性共轭聚合物作为高灵敏度传感材
料在酶的检测方面具有信号倍增和实时检测的优势,可大大提高酶检测方法的灵敏度、方
便性和广谱性。本论文从制备多支化水溶性共轭高分子入手,设计合成新型阳离子型水溶
性共轭聚芳撑乙炔,同时利用某些已制得的水溶性共轭高分子进行新的生物传感应用探
索。主要研究工作包括以下几个方面:
,利用单体 A2 + A2’+ B3
的方法,先通过 Sonogashira 聚合得到中性超支化共轭聚合物,然后进行季胺化得到水溶性
超支化共轭聚合物。
2. 利用已制得的阳离子型水溶性共轭聚合物 PFEP 与酶底物探针的相互作用检测磷酸酯
酶。由于聚合物可以通过静电吸引与荧光素修饰的带负电荷的三磷酸腺苷结合并发生荧光
共振能量转移。当加入磷酸酯酶时,它可以催化底物三磷酸腺苷上的磷酸酯基团逐渐水解,
得到不带电荷的腺苷,从而使阳离子型共轭聚合物得以释放,能量转移效率下降。结果表
明,能量转移效率下降的程度与酶的浓度相关,该方法灵敏度高,检测限可达到 1 × 10-6
unit/µL。


关键词: 水溶性共轭聚合物,超支化,合成,荧光检测,传感,酶
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南京邮电大学硕士研究生学位论文 ABSTRACT
ABSTRACT

In recent years, water-soluble conjugated polymers (WSCP) have been used as chemical and
biological sensors due to their unique optical and electrical properties. Because of WSCP is soluble
in water and other environment-friendly solvent, micro substances can be detected through between
the polymer and the oppositely charged-quencher. Hence electronic or energy transfer tends to
delocalize easily throughout the polymer chain and fluorescence quenching signal is amplified, thus
high-sensitivity detection of a variety anic or anic and even biological macromolecules
can be easily achieved. From the structural design of point, the multi-branched WSCP can improve
the self-quenching of fluorescence causing by pared to the linear WSCP.
Consequently, the anti-interference ability and detection sensitivity can also be increased when
WSCP is applied as sensory materials. On the other hand, as sensing materials with high sensitivity,
WSCP has the advantages of real-time and signal-amplified in the detect