氨基功能化的Ti3C2MXene量子点作为诊断人血清中组氨酸的光致发光传感器

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一、文章概述

MXene量子点(MQDs)作为一种新兴的零维纳米材料，因其独特的物理和化学特性而引起了研究者的兴趣。在这里，一种直接的水热策略被用来成功地生产了氨基功能化的ti3c2mqd。功能化的ti3c2mqd表现出亮蓝色荧光(FL)，这是由于其尺寸效应和表面缺陷。此外，Ni2+可以与ti3c2mqd表面的氨基结合。吸光物质对激发光的吸收使镍离子有效地猝灭了ti3c2mqd的光致发光，这可以用内部滤光片效应(IFE)来解释。同时，组氨酸(His)对Ni2+的强亲和力，被His吸收，形成稳定的复合物，使Ni2+从Ti3C2MQD表面解离，恢复FL。因此，建立了一种检测血清中His含量的荧光传感器。总之，本工作为His的检测提供了一种方法，并表明ti3c2mqd在生物医学和生物传感方面具有巨大的应用潜力。

二、图文导读

图1.(a，b)原始本体材料Ti3AlC2和所获得的层状Ti3C2MXene的扫描电镜图像。(c，d)原始Ti3C2MXene纳米片的SEM−EDS元素映射图像。(e，f)Ti3C2MQDs的TEM和直径尺寸分布图像(插入图像：Ti3C2MQDs的HRTEM图像)。(g)MQDs的高分辨率AFM图像（插入图像：沿线高度轮廓）。

图2.大量Ti3AlC2和未合成的分层Ti3C2MXene和Ti3C2MQDs的(a)XRD光谱。Ti3AlC2、Ti3C2MXene和Ti3C2mqd的(b)FT-红外光谱。ti3c2MQDs的(c)XPS全扫描光谱。(d)ti3c2mqsTi2p高分辨XPS光谱。

图3.ti3c2mqd在水溶液中的(a)FL发射光谱(激发波长从210到350nm逐渐延长)。(b)紫外−的相对光谱（黑线），FL发射光谱(红线，λEm=410nm)和FL光谱(蓝线，λEx=250nm)。(插图为可见光和365nm紫外灯下的MQD溶液。)

图4.(a)MQDFL在没有（黑线)和存在Ni2+（红线）时的(a)MQDFL寿命。(b)加入不同ni2+浓度后MQDs的荧光响应。MQD溶液与Ni2+浓度的(c)ΔFL校准曲线。在各种金属离子存在的情况下，在410nm处的(d)ΔF。

图5.(a)在加入Ni2+和His后，410nm水溶液中MQDs的(a)强度(从左到右的插图为365nm紫外灯下MQDs、Ni2+−MQDs和His@Ni2+−MQDs溶液)。加入不同His浓度后，Ni2+−MQDs的(b)FL响应（虚线框为放大视图）。MQD溶液与His浓度的(c)ΔFL校准曲线。在各种必需氨基酸的存在下，(d)ΔF在410nm处的(d)ΔF。

三、全文总结

综上所述，利用一步水热法成功制备了具有氨基官能团的mqd。所得的泛函MQDs具有较窄的横向尺寸分布、高量子产率、亮蓝色FL和优异的光稳定性。MQDs表现出高选择性对Ni2+和抑制的通过干扰。此外，根据机制的FL被Ni2+和Ni2+之间的亲和力，Ni2+从表面分离，形成稳定的化合物。构建了一种新型用于His的荧光纳米检测传感器，线性范围为0.1−1μM，检测限为2.1nM。此外，我们讨论了相关的实验过程和实验机理，发现Ni2+可以通过静态猝灭来猝灭MQDs的FL；同时，我们验证了Ni2+与His之间的高亲和力。此外，还采用标准添加法检测了His检测人血清样本的回收率，证明了该检测系统在疾病诊断和生物分析方面的可靠性和巨大的潜力。因此，本研究不仅开发了一种敏感的His活性传感检测方法，而且为新兴的MXene材料在生物传感中的应用提供了一种很有前途的策略。

文章链接：

https://doi.org/10.1021/acsanm.1c01425

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