三种不同元素掺杂的碳点与DNA相互作用及其机制研究

• 作者: 罗华健 李海梅 肖琦 黄珊 刘义
• 来源期刊: 中国科学（化学）
• 关键词: CDs N-CDs N S-CDs 小牛胸腺DNA 作用机理 热力学参数 光谱法
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 74-84
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/SSC-2020-0126

摘要

碳点(carbon dots,CDs)在材料学及生物医学相关领域的研究已引起科研人员的广泛关注.本文采用一步水热法,制备了三种具有不同元素掺杂的CDs、N-CDs、N,S-CDs,并结合多种光谱法、熔链温度法和黏度法,系统地研究了三种不同元素掺杂的碳点与ctDNA结合模式以及结合能力的差异.荧光实验证明三种不同性质的碳点CDs、N-CDs、N,S-CDs与ctDNA的相互作用模式为沟槽结合,结合力主要为氢键和范德华力,并伴随着轻微的静电作用力.在强电解质和变性剂的存在下,会减弱碳点与ctDNA之间的沟槽结合.圆二色光谱实验和红外光谱实验反映了碳点与ctDNA的沟槽结合作用并不会明显改变ctDNA的构象.与未掺杂的碳点(CDs)相比,氮硫元素的掺杂可使N,S-CDs与ctDNA的沟槽结合能力减弱,但是加大碳点表面电荷,可增强N-CDs与ctDNA的结合.这一结论为碳点的设计及其在生物医学领域中的应用提供了理论参考.