金黄色葡萄球菌活细胞合成ZnSe量子点

doi:10.7503/cjcu20180127

摘要/Abstract

摘要：

利用“时-空耦合策略”在金黄色葡萄球菌内制得ZnSe量子点, 从而将金黄色葡萄球菌转变成为荧光细胞. 采用透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、动态光散射(DLS)、紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱等对从细胞内提取出的ZnSe量子点进行了表征. 结果表明, 提取出的ZnSe量子点粒径均一、分散性好,平均粒径为(2.96±0.76) nm, 具有良好的荧光性质, 最大荧光发射波长为537 nm.

关键词: ZnSe, 量子点, 金黄色葡萄球菌, 活细胞, 生物合成

Abstract:

Staphylococcus aureus cells were skillfully utilized to produce ZnSe quantum dots and transformed into fluorescing cells through temporally-spatially coupling strategy. The products were characterized by means of transmission electron microscopy(TEM), atomic force microscope(AFM), dynamic light scattering(DLS), inductively coupled plasma emission spectrometry(ICP-AES), UV-Vis absorption spectroscopy and photoluminescence(PL) spectroscopy. ZnSe QDs biosythesized by such a method possess uniform particle size of (2.96±0.76) nm and good dispersibility with fluorescence emission at 537 nm.

Key words: ZnSe, Quantum dots, Staphylococcus aureus, Live-cell, Biosynthesis

中图分类号:

O657.3

TrendMD:

张亚楠, 杨玲玲, 涂家薇, 崔然, 庞代文. 金黄色葡萄球菌活细胞合成ZnSe量子点. 高等学校化学学报, 2018, 39(6): 1158.

ZHANG Yanan, YANG Lingling, TU Jiawei, CUI Ran, PANG Daiwen. Live-cell Synthesis of ZnSe Quantum Dots in Staphylococcus aureus^†. Chem. J. Chinese Universities, 2018, 39(6): 1158.

图/表 6

Fig.1 Images of S. aureus cells cultured with Na2SeO3 and ZnSO4 in bright field(A) and fluorescent field(B), corresponding images for the control group(C, D) and the average hydrodynamic sizes of cells in experiment group(E) and control group(F)

Fig.2 TEM image(A), HRTEM images(B, C), size distribution(D) and hydrodynamic size(E) of isolated nanoparticles from S.aureus

Fig.3 Top view AFM image(A) and height profile(B) of isolated nanoparticles from S.aureus

Fig.4 EDX spectrum of isolated nanoparticles from S. aureus

Fig.5 UV-Vis absorption spectra(A) and photoluminescence emission spectra(B) of isolated ZnSe QDs synthesized in S. aureusa. ZnSe; b. control.

Fig.6 Photostability of isolated ZnSe QDs with continuous illumination from a mercurylamp(A), dispersed in different systems(B) and in the presence of NaCl solution at different concentrations(C)

参考文献 42

[1]	Zhou J., Yang Y., Zhang C .Y., Chem. Rev., 2015, 115(21), 11669—11717
[2]	Medintz I. L., Uyeda H. T., Goldman E. R., Nature Materials, 2005, 4, 435—446
[3]	Bruchez M., Moronne M., Gin P., Weiss S., Alivisatos A.P., Science, 1998, 281(5385), 2013—2016
[4]	Qiu Z. L., Shu J., Tang D. P., Anal. Chem., 2017, 89(9), 5152—5160
[5]	Hu J., Zhang Z. L., Wen C. Y., Tang M., Wu L. L., Liu C., Zhu L., Pang D. W., Anal. Chem., 2016, 88(12), 6577—6584
[6]	Loo A. H., Sofer Z., Bousa D., Ulbrich P., Bonanni A., Pumera M., ACS Appl. Mater. Interfaces, 2016, 8(3), 1951—1957
[7]	Dai W. H., Dong H. F., Fugetsu B., Cao Y., Lu H. T., Ma X. L., Zhang X. J., Small, 2015, 11(33), 4158—4164
[8]	Zhang Y., Ke X. L., Zheng Z. H., Zhang C. L., Zhang Z. F., Zhang F. X., Hu Q. X., He Z. K., Wang H. Z., ACS Nano, 2013, 7(5), 3896—3904
[9]	Zhao J. Y., Chen G., Gu Y. P., Cui R., Zhang Z. L., Yu Z. L., Tang B., Zhao Y. F., Pang D. W., J. Am. Chem. Soc., 2016, 138(6), 1893—1903
[10]	Zhao P., He K. Y., Han Y. T., Zhang Z., Yu M. Z., Wang H. H., Huang Y., Nie Z., Yao S. Z., Anal. Chem., 2015, 87(19), 9998—10005
[11]	Tang R., Xue J. P., Xu B. G., Shen D. W., Sudlow G. P., Achilefu S., ACS Nano, 2015, 9(1), 220—230
[12]	Zhao P., He K. Y., Han Y. T., Zhang Z., Yu M. Z., Wang H. H., Huang Y., Nie Z., Yao S. H., Anal. Chem., 2015, 87(19), 9998—10005
[13]	Joo K. I., Lei Y. N., Lee C. L., Lo J., Xie J. S., Hamm-Alvarez S. F., Wang P., ACS Nano, 2008, 2(8), 1553—1562
[14]	Liu S. L., Zhang L. J., Wang Z. G., Zhang Z. L., Wu Q. M., Sun E. Z., Shi Y. B., Pang D. W., Anal. Chem., 2014, 86(8), 3902—3908
[15]	Liu S. L., Zhang Z. L., Tian Z. Q., Zhao H. S., Liu H., Sun E. Z., Xiao G. F., Zhang W., Wang H. Z., Pang D. W., ACS Nano, 2012, 6(1), 141—150
[16]	Sun E. Z., Liu A. A., Zhang Z. L., Liu S. L., Tian Z. Q., Pang D. W., ACS Nano, 2017, 11(5), 4395—4406
[17]	Peng Z. A., Peng X. G., J. Am. Chem. Soc., 2001, 123(1), 183—184
[18]	Yu W. W., Peng X. G., Angew. Chem. Int. Ed., 2002, 41(13), 2368—2371
[19]	Hendricks M. P., Campos M. P., Cleveland G. T., Plante I. J., Owen J. S., Science, 2015, 348(6240), 1226—1230
[20]	Campos M. P., Hendricks M. P., Beecher A. N., Walravens W., Swain R. A., Cleveland G. T., Hens Z., Sfeir M. Y., Owen J. S., J. Am. Chem. Soc., 2017, 139(6), 2296—2305
[21]	Dubertret B., Skourides P., Norris D. J., Noireaux V., Brivanlou A. H., Libchaber A., Science, 2002, 298(5599), 1759—1762
[22]	Liu W. H., Choi H. S., Zimmer J. P., Tanaka E., Frangioni J. V., Bawendi M., J. Am. Chem. Soc., 2007, 129(47), 14530—14531
[23]	Siponen M. I., Legrand P., Widdrat M., Jones S. R., Zhang W. J., Chang M. C. Y., Faivre D., Arnoux P., Pignol D., Nature, 2013, 502, 681—684
[24]	Faivre D., Schüler D., Chem. Rev., 2008, 108(11), 4875—4898
[25]	Fdez-Gubieda M. L., Muela A., Alonso J., Garcia-Prieto A., Olivi L., Fernández-Pacheco R., Barandiarán J. M., ACS Nano, 2013, 7(4), 3297—3305
[26]	Sweeney R. Y., Mao C., Gao X., Burt J. L., Belcher A. M., Georgiou G., Iverson B. L., Chem. Biol., 2004, 11(11), 1553—1559
[27]	Kang S. H., Bozhilov K. N., Myung N. V., Mulchandani A., Chen W., Angew. Chem. Int. Ed., 2008, 47(28), 5186—5189
[28]	Park T. J., Lee S. Y., Heo N. S., Seo T. S., Angew. Chem. Int. Ed., 2010, 49(39), 7019—7024
[29]	Mi C. C., Wang Y. Y., Zhang J. P., Huang H. Q., Xu L. R., Wang S., Fang X. X., Fang J., Mao C. B., Xu S. K., J. Biotechnol., 2011, 153(3/4), 125—132
[30]	Xiong L. H., Cui R., Zhang Z. L., Tu J. W., Shi Y. B., Pang D. W., Small, 2015, 11(40), 5416—5422
[31]	Dameron C. T., Reese R. N., Mehra R. K., Kortan A. R., Carroll P. J., Steigerwald M. L., Brus L. E., Winge D. R., Nature, 1989, 338, 596—597
[32]	Kowshik M., Vogel W., Urban J., Kullkami S. K., Paknikar K. M., Adv. Mater., 2002, 14(11), 815—818
[33]	Mala J. G. S., Rose C., J. Biotechnol., 2014, 170, 73—78
[34]	Hildebrand M., Chem. Rev., 2008, 108(11), 4855—4874
[35]	Ragni R., Cicco S., Vona D., Leone G., Farinola G. M., J. Mater. Res., 2017, 32(2), 279—291
[36]	Tian L. J., Li W. W., Zhu T. T., Chen J. J., Wang W. K., An P. F., Zhang L., Dong J. C., Guan Y., Liu D. F., Zhou N. Q., Liu G., Tian Y. C., Yu H. Q., J. Am. Chem. Soc., 2017, 139(35), 12149—12152
[37]	Cui R., Liu H. H., Xie H. Y., Zhang Z. L., Yang Y. R., Pang D. W., Xie Z. X., Chen B. B., Hu B., Shen P., Adv. Funct. Mater., 2009, 19(15), 2359—2364
[38]	Li Y., Cui R., Zhang P., Chen B. B., Tian Z. Q., Li L., Hu B., Pang D. W., Xie Z. X., ACS Nano, 2013, 7(3), 2240—2248
[39]	Luo Q. Y., Lin Y., Li Y., Xiong L. H., Cui R., Xie Z. X., Pang D. W., Small, 2014, 10(4) , 699—704
[40]	Zhang R., Shao M., Han X., Wang C., Li Y., Hu B., Pang D. W., Xie Z. X., Int. J. Nanomedicine, 2017, 12, 3865—3879
[41]	Xiong L. H., Cui R., Zhang Z. L., Yu X., Xie Z. X., Shi Y. B., Pang D. W., ACS Nano, 2014, 8(5), 5116—5124
[42]	Velapoldi R. A., Tonnesen H. H., Journal of Fluorescence, 2004, 14(4), 465—472

相关文章 15

[1]	王瑞娜, 孙瑞粉, 钟添华, 池毓务. 大尺寸石墨烯量子点组装体的制备及电化学发光性能[J]. 高等学校化学学报, 2022, 43(8): 20220161.
[2]	夏雾, 任颖异, 刘京, 王锋. 壳聚糖包裹CdSe量子点组装体的水相可见光催化CO₂还原[J]. 高等学校化学学报, 2022, 43(7): 20220192.
[3]	黄珊, 姚建东, 宁淦, 肖琦, 刘义. 石墨烯量子点荧光探针对碱性磷酸酶活性的高效检测[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(8): 2412.
[4]	舒馨, 王迪, 袁春玲, 覃秀, 王益林. 基于碳量子点过氧化物模拟酶的肌氨酸比色测定[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(6): 1761.
[5]	周洁琼, 黄艳, 张志凌, 庞代文, 田智全. 水溶性近红外Ⅱ区荧光Ag₂Te量子点的合成[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(6): 2072.
[6]	谌委菊, 陈诗雅, 薛曹叶, 刘波, 郑晶. 缺氧响应荧光探针的成像及治疗应用[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(11): 3433.
[7]	曹芷源, 孙慧, 苏彬. 量子点电化学发光研究进展及展望[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(9): 1945.
[8]	王志青, 陈彬彬, 沈杰, 陈文, 刘曰利, 龚少康, 周静. Cu₁₂Sb₄S₁₃量子点的光照增强阻变性能[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(8): 1908.
[9]	黄加玲,刘凤娇,王婷婷,刘翠娥,郑凤英,王振红,李顺兴. 氮硫共掺杂碳量子点对胃液pH值的精确检测[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(7): 1513.
[10]	张敏, 刘欢. 溶液法制备图案化量子点薄膜的研究进展[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(3): 401.
[11]	李明,崔小倩,汪璇,李在均. 双亲性石墨烯量子点的合成及对L-薄荷醇的缓释作用[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(2): 324.
[12]	郑姗, 刘洋, 陈飘飘, 邢怡晨, 黄朝表. 基于PbS QDs/TiO₂ NPs构建新型谷胱甘肽光电化学传感器[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(9): 1866.
[13]	沐亚新, 阿丽, 庄欠粉, 王勇, 倪永年. 超小荧光二硫化钨量子点的水热合成及细胞成像应用[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(4): 693.
[14]	喻照川, 马文辉, 吴涛, 问婧, 张永, 王丽艳, 初红涛. B,N,S共掺杂石墨烯量子点的制备及对Fe ³⁺和H₂P $O 4 -$ 的荧光检测[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(11): 2286.
[15]	芦思珉, 于汝佳, 龙亿涛. 基于石英纳米孔道的单颗粒尺寸分布分析[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(11): 2281.