DNA介导荧光铜纳米簇的合成及表征——推荐一个研究型综合化学实验

doi:10.3866/PKU.DXHX202210053

大学化学 >> 2023, Vol. 38 >> Issue (9): 122-130.doi: 10.3866/PKU.DXHX202210053

DNA介导荧光铜纳米簇的合成及表征——推荐一个研究型综合化学实验

李俊彬, 李承麟, 骆嘉琪, 陈惠, 卿志和()

长沙理工大学化学化工学院, 长沙 410114

收稿日期:2022-10-20 录用日期:2022-12-09 发布日期:2023-09-21
通讯作者: 卿志和 E-mail:qingzhihe@hnu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金(22222402);国家自然科学基金(22204008);湖南省普通高等学校教学改革研究项目(HNJG-2021-0459);长沙理工大学教学改革研究项目(XJG21-106)

Synthesis and Characterization of DNA-Mediated Fluorescent Copper Nanoclusters: Recommending A Research-Oriented Comprehensive Chemical Experiment

Junbin Li, Chenglin Li, Jiaqi Luo, Hui Chen, Zhihe Qing()

College of Chemistry and Chemical Engineering, Changsha University of Science & Technology, Changsha 410114, China

Received:2022-10-20 Accepted:2022-12-09 Published:2023-09-21
Contact: Zhihe Qing E-mail:qingzhihe@hnu.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

为达到科研反哺教学、教学创新促进人才培养的目标，有必要对传统化学实验进行改革。在此，基于课题组人员前期科研成果，设计了一个研究型综合化学实验，以DNA分子为模板合成与表征荧光铜纳米簇，并获取稳定合成荧光铜纳米簇的条件。实验内容包括纳米簇的合成、基本光谱分析仪器的使用、光谱数据的处理等。实验交叉融合分析化学、生物化学、纳米科学等多学科前沿知识，实验条件简单温和，实验时长合理，满足实验教学的各项要求，能充分激发学生的科研兴趣、提升综合能力，具有很好的实验教学推广价值。

关键词: DNA, 铜纳米簇, 荧光

Abstract:

To achieve the goals of scientific research on back-feeding teaching and teaching innovation to promote personnel training, reforming traditional chemical experiments is necessary. Based on previous scientific research achievements of the research team, a comprehensive chemical experiment was designed to synthesize and characterize fluorescent copper nanoclusters using DNA molecules as templates, and the conditions for stable synthesis of fluorescent copper nanoclusters were obtained. The experiment included the synthesis of nanoclusters, use of basic spectral analysis instruments, and spectral data processing. The experiment integrates the frontier knowledge of analytical chemistry, biochemistry, and nanoscience, among others. The experimental conditions were simple and mild, and the experimental duration was reasonable, meeting the requirements of experimental teaching, stimulating students' interest in scientific research, enhancing their comprehensive ability, and promoting experimental teaching.

Key words: DNA, Copper nanoclusters, Fluorescence

李俊彬, 李承麟, 骆嘉琪, 陈惠, 卿志和. DNA介导荧光铜纳米簇的合成及表征——推荐一个研究型综合化学实验[J]. 大学化学, 2023, 38(9): 122-130.

Junbin Li, Chenglin Li, Jiaqi Luo, Hui Chen, Zhihe Qing. Synthesis and Characterization of DNA-Mediated Fluorescent Copper Nanoclusters: Recommending A Research-Oriented Comprehensive Chemical Experiment[J]. University Chemistry, 2023, 38(9): 122-130.

链接本文: https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.DXHX202210053

https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/Y2023/V38/I9/122

图/表 10

图1

表1

表2

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图7

参考文献 10

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试剂或材料名称	纯度	制造商
3-(N-吗啡啉)丙磺酸(MOPS)	AR	国药集团化学试剂有限公司
抗坏血酸钠	AR	国药集团化学试剂有限公司
氯化钠(NaCl)	AR	国药集团化学试剂有限公司
氢氧化钠(NaOH)	AR	国药集团化学试剂有限公司
五水合硫酸铜(CuSO₄·5H₂O)	AR	国药集团化学试剂有限公司
T6、T10、T15、T20、T30、A20、C20、G20、R20 DNA序列	HPLC	上海生工生物股份有限公司

名称	序列信息(5’–3’)
T6	TTTTTT
T10	TTTTTTTTTT
T15	TTTTTTTTTTTTTTT
T20	TTTTTTTTTTTTTTTTTTTT
T30	TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT
A20	AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
C20	CCCCCCCCCCCCCCCCCCCC
G20	GGGGGGGGGGGGGGGGGGGG
R20	CACAGTGAGTCTCCCCTTTC

仪器	型号	制造商
分析天平	AE2204	湖南湘仪天平仪器设备有限公司
离心机	Pico17	美国Thermo Scientific
荧光分光光度计	F-4500/F-7000	日本Hitachi
pH计	PHB-4	上海仪电科学仪器股份有限公司
透射电子显微镜	Tecnai F20	美国FEI公司

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DNA介导荧光铜纳米簇的合成及表征——推荐一个研究型综合化学实验

Synthesis and Characterization of DNA-Mediated Fluorescent Copper Nanoclusters: Recommending A Research-Oriented Comprehensive Chemical Experiment

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