论文总字数：16296字

摘 要

本论文主要研究了金纳米团簇的合成以及其在脂肪酶活性检测方面的应用。金纳米团簇是众多贵金属纳米材料中的一种，本文采用的方法是利用谷胱甘肽作为稳定剂和还原剂来合成金纳米团簇（GSH-AuNCs）。加入脂肪酶及其底物巯基乙酸甲酯，脂肪酶会使其水解生成巯基乙酸，因为巯基乙酸含有羧基，所以它一方面可以更加稳定GSH-AuNCs，另一方面则可以弥补GSH-AuNCs的表面缺陷，从而使GSH-AuNCs的荧光增强，而荧光增加的强度与脂肪酶的活性有关，因此可以利用金纳米团簇来检测脂肪酶的活性。

关键词：金纳米团簇 谷胱甘肽 脂肪酶 巯基乙酸

Abstract

Gold nanoclusters are gold nanomaterials with sizes ranging from a few nanometers to hundreds of nanometers, and have very rich chemical and physical properties. The material science community is receiving intense attention for biomedical applications in in vitro diagnostics and in vivo therapies. There are corresponding applications in sensors and optical components. Gold nanoclusters (GSH-AuNCs) were synthesized as glutathione stabilizers and reducing agents. GSH-AuNCs fluorescent sensors were designed to detect lipase activity. The lipase and its substrate methyl thioglycollate (MT) are added. The lipase hydrolyzes the MT to produce thioglycolic acid. On the one hand, the thioglycolic acid can stabilize the GSH-AuNCs because of containing carboxyl groups, and on the other hand can compensate for the surface defects of the GSH-AuNCs. The fluorescence of GSH-AuNCs is enhanced, and the intensity of the increase in fluorescence is related to the activity of lipases, so that the fluorescence sensing strategy can be used to quantitatively detect lipase activity.

Key Words: Gold nanoclusters；nanomaterials；Lipase；Thioacetic acid

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1金属纳米团簇的概述 1

1.1.1金属纳米团簇的简介 1

1.1.2,金属纳米团簇的性质 1

1.1.3金属纳米团簇的应用以及发展前景 2

1.2金纳米团簇（AuNCs）的概述 3

1.2.1金纳米团簇的优势 3

1.2.2金纳米团簇的制备方法 4

1.3脂肪酶的概述 4

1.3.1脂肪酶的来源 5

1.3.2脂肪酶的生理功能 5

1.3.3脂肪酶的应用 6

1.3.4脂肪酶的监测现状 6

1.4本课题的立题思想和研究内容 7

第二章 金纳米团簇的合成与表征 8

2.1引言 8

2.2实验部分 9

2.2.1实验仪器与药品 9

2.2.2 GSH-AuNCs的制备 10

2.2.3实验过程 10

2.2.4恒电位滴定法检测检测脂肪酶活 10

2.2.5实验条件的优化 11

2.3实验结果 11

2.3.1M3酶标仪的检测结果 11

2.3.2脂肪酶活的定量检测 12

2.4小结 13

第三章 结论与展望 15

3.1结论 15

3.2展望 15

参考文献 16

致谢 19

第一章 引言

1.1金属纳米团簇的概述

1.1.1金属纳米团簇的简介

纳米团簇是一种使数个到数百个原子、分子凝聚在一起而形成纳米尺度的超微粒子，这样的超微粒子就称为纳米团簇。一般来说，纳米团簇的物理和化学性能与块体材料、原子相比完全不同，并且纳米团簇的性能随着它粒径尺寸的变化具有显著变化的特点。纳米团簇因为具有很多不同的新功能，因此在各个领域受到广泛关注。尤其在酶活性检测方面更为显著。

贵金属纳米团簇则是由有机单分子如硫醇类化合物或生物分子如DNA、蛋白质等作为保护集团，一些贵重金属元素例如Au，Ag或Pt的几个甚至几十个的原子组成核心，共同组装而成的分子集聚集体。

1.1.2,金属纳米团簇的性质

由于这些贵重金属具有化学惰性并且保护集团对于生物体的毒副作用很小，所以就使得贵金属纳米团簇具有良好的生物相容性。不仅如此，金属纳米团簇颗粒的大小介于原子核纳米颗粒之间，使其具有的一些特殊性质也得到了人们广泛的关注。以下就让我们先来看看金属纳米团簇具有哪些特殊性质。

（1）较强的磁性：作为保护分子的巯基配体可以和金纳米颗粒表面的原子以Au-S键紧密结合，使得 Au纳米颗粒5d带上局部的孔洞增加，从而增强了局部的磁矩。所以巯基保护的Au纳米团簇颗粒具有较其他纳米颗粒很强的磁性^[1]。

（2）较高的催化性能：银纳米团簇颗粒的表面积，表面能都很高且活化中心也较多多，这些特点促使其具有极其高的催化活性^[2]。

（3）较好的荧光性质：金纳米簇（AuNCs）作为一种新型荧光纳米材料，在多个领域引起了人们的高度关注。与有机荧光染料相比，AuNCs的最显着特点是其尺寸可调的发射，宽的激发带，生物相容性，易于合成和抗光漂白。 与有机荧光染料相比，在比例荧光检测中AuNCs的开发更加耐人寻味^[3]。

（4）光稳定性：贵金属纳米团簇具有良好的光稳定性，可用作长时间、实时、动态研究，如细胞间相互作用、细胞分化和示踪等^[4]。

（5）生物相容性：用来生成贵金属纳米团簇的物质一般有两类。第一类用来连接、固定、浓缩和促进贵金属纳米团簇生成的有表面活性剂、硫醇类、胺类、羧基类化合物和树状聚合物等；第二类则是像蛋白质和核酸这样的生物大分子。正是这些连接物为贵金属纳米团簇形成提供的生物相容性的表面，才使得贵金属纳米团簇成功用于细胞标记和活体细胞内外成像等科研当中^[5]。

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