[发明专利]一种利用荧光碳点进行多巴胺和Al3+

说明书

一种利用碳量子点进行多巴胺和Al3+的检测方法，包括如下步骤：①以柠檬酸和4,7,10‑三氧‑1,13‑十三烷胺作为原料，通过一步水热法得到的荧光碳点CNDs；②利用荧光碳点CNDs对多巴胺敏感性、选择性以及浓度的检测；③利用荧光碳点CNDs对Al3+敏感性、选择性以及浓度的检测；④进行温度、pH值、放置时间及碳点的浓度对荧光碳点荧光强度影响的测试；⑤构建一种以多巴胺和Al3+为基础的逻辑门。本发明改进了现有方法毒性高、生物相容性差、水溶性不好并且只能检测一种物质的缺点，实现了利用荧光碳点对多巴胺和Al3+的双重检测，并利用这种性质进行逻辑门的构造。

技术领域：

本发明属于化学领域中利用碳量子点进行多巴胺和Al3+的检测，以及生物成像和逻辑门操作的应用。

背景技术：

针对目标分子和离子的高敏感性探针已经被广泛的应用于生物学，工业和环境学过程，逐渐成为了重要的研究领域。例如，多巴胺探针是一个重要的研究领域是因为多巴胺是由神经细胞来释放用来给其他的神经细胞发送信号的。但是在大脑中不正常水平的多巴胺是与一些疾病相关联的，例如帕金森病和老年痴呆症。另一方面，像Al3+这样的金属离子在很多生命活动中，比如在人体的微量元素方面，扮演者至关重要的角色。很多研究已经表明，过量的Al3+摄入会导致肾功能衰竭，骨质疏松以及神经障碍。因此，检测多巴胺和Al3+在控制生物体和环境系统中的浓度方面是至关重要的。到目前为止，包括液相色谱法，化学发光，毛细管电泳以及荧光技术等多种方法已经被用于多巴胺的测定。然而，这些方法中的大多数都会受到时间长，花费高以及需要复杂的仪器的限制。比如对Al3+的检测，传统的检测方法像火焰原子吸收法，电感耦合等离子体原子发射光谱法等都很昂贵、复杂以及不方便快速的在线传感。

荧光探针作为一种有效的工具已经被广泛的应用于检测污染物。荧光探针能够产生明显的信号变化用于物质的定性和定量分析。根据半导体制作的量子点(QDs)已经被用作一种有力的荧光探针。但是潜在的高毒性以及不好的生物相容性限制了它们的更广泛的应用。荧光非晶体碳纳米点(CNDs)，另一种纳米颗粒，有很好的优越的性质，例如很高的水溶性，很强的化学惰性，比较容易进行功能化以及很好的生物相容性。因此，这种碳点(CNDs)主要被应用在生物成像，光电器件，医疗诊断，光催化和传感器方面。然而，这些方法中的大多数都仅仅能检测一种物质。已公开的关于检测多巴胺和Al3+的这种荧光探针几乎没有。

发明内容：

本发明的目的是提供一种利用荧光碳点进行多巴胺和Al3+的检测方法，该方法改进了现有方法毒性高、生物相容性差、水溶性不好并且只能检测一种物质的缺点，实现了利用荧光碳点对多巴胺和Al3+的双重检测，并利用这种性质进行逻辑门的构造。

如上构思，本发明的技术方案是：一种利用碳量子点进行多巴胺和Al3+的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

①以柠檬酸和4,7,10-三氧-1,13-十三烷胺作为原料，通过一步水热法得到的荧光碳点CNDs；

②利用荧光碳点CNDs对多巴胺敏感性、选择性以及浓度的检测：

a、把多巴胺按照浓度从0μM-200μM逐渐加入到荧光碳点溶液中，检测荧光强度的变化以及浓度在20μM-80μM之间的多巴胺和荧光猝灭效率F0/F–1之间的线性关系，结果表明随着多巴胺的加入，荧光强度逐渐减少，说明这种碳点对于多巴胺的敏感性很好并且具有很低的检测限0.0078μM；