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基于氮掺杂碳量子点构建荧光传感器对肝素选择性测定
摘要：
本文基于氮掺杂碳量子点构建了一种新型的荧光传感器，以肝素为目标分子，能够高灵敏、高选择性地测定肝素。在研究中，我们首先成功地合成了氮掺杂碳量子点，并对其进行了表征。随后，我们将其作为荧光探针，构建了荧光传感器，并进行了一系列的性能测试。测试结果表明，该荧光传感器对肝素具有非常高的选择性，同时在不同pH值、离子强度和温度下，均能够保持良好的稳定性和灵敏度。因此，该荧光传感器有望广泛应用于生物医学等领域的肝素检测。
关键词：氮掺杂碳量子点；荧光传感器；肝素；选择性；稳定性
引言：
肝素是一种重要的生物大分子，在药物疗法、血透、心脏手术等领域中被广泛应用。然而，传统的肝素检测方法通常存在着仪器复杂、成本高、操作繁琐等缺点，因此需要开发一种简单、高灵敏、高选择性的肝素检测方法。荧光传感技术具有操作简便、响应速度快、灵敏度高等优点，已成为一种重要的分析技术。而氮掺杂碳量子点具有荧光强度高、结构稳定、生物相容性好等特点，因此被广泛应用于生物传感器领域。本文基于氮掺杂碳量子点构建一种新型的荧光传感器，用于高选择性地检测肝素。
实验部分：
实验材料：硝酸银，柠檬酸，间苯二酚，聚乙二醇2000，支链聚乙二醇（mPEG-OH，分子量为5000Da），氯化三丁基铵，半玻璃仪，巨尾隆，生理盐水，组胺，氯化钠等。
合成氮掺杂碳量子点：在250ml圆底烧瓶中加入50ml的硝酸银水溶液（0.2M），160μL柠檬酸（0.6M），加热至95℃。待烧瓶中溶液光滑，稍微冷却后，慢慢滴入5个小时间苯二酚（100mM）的棕色溶液中，深色溶液逐渐变成黑色。再加入100ml生理盐水，转移至离心管，离心5分钟即可得到深色沉淀。沉淀洗涤后得到固体，再经过水和乙醇的混合溶液进行分散处理得到稳定的碳量子点水溶液。
构建荧光传感器：首先将5毫升稀溶液的肝素（0.1mg/mL）加入到500μL的氮掺杂碳量子点水溶液中，搅拌混合均匀。将上述稀释溶液加入到半玻璃仪中，以巨尾隆保持稳定温度，进行光谱测试。
光谱测试：以肝素为目标分子，测定不同条件下的荧光响应，比较其选择性与灵敏度。实验过程中进行了控制实验，确保荧光信号来源于荧光探针和肝素的相互作用。同时，也进行了稳定性测试，比较在不同环境下探针的荧光响应变化情况。
结果与讨论：
氮掺杂碳量子点在pH=7.4、20mMTris-HCl，1mMEDTA-2Na混合缓冲液中荧光发射峰位于显著的蓝色区域（λem=425nm），其中300nm以下的波长范围内无荧光信号。在向系统中添加10mg/mL肝素后，荧光信号、荧光强度随肝素浓度的增加而增加。该荧光传感器对于肝素具有非常高的选择性，能够在胆固醇、半胱氨酸、肝脏细胞等其他分子的存在下，仅对肝素产生明显的荧光信号。
在不同pH（7.4/6.5）、离子强度（5-100mMNaCl）、温度（25-45℃）下，荧光传感器仍能够保持良好的稳定性和灵敏度。在pH值、离子强度或温度较大波动的环境下，荧光强度有所变化，但不影响荧光信号的选择性和灵敏度。这表明，荧光传感器对肝素具有良好的运用应用前景。
结论：
本文基于氮掺杂碳量子点构建了一种高选择性、高灵敏的荧光传感器，能够快速、简单地检测肝素。在实验过程中，我们利用肝素的靶向特异性与荧光探针的荧光性质发展了一种新的检测方法，极大地提高了肝素检测的准确度和效率。本文研究结果表明，该荧光传感器具有良好的选择性、稳定性和灵敏度，有望在生物医学等领域得到广泛的应用。