一种定量分析植物组织中纳米粒子粒径和数量浓度的方法技术

本发明专利技术公开了一种定量分析植物组织中纳米粒子粒径和数量浓度的方法，所述方法包括：将含有不同浓度金纳米颗粒(AuNPs)的GA

【技术实现步骤摘要】
一种定量分析植物组织中纳米粒子粒径和数量浓度的方法


[0001]本专利技术涉及分析
，特别涉及一种定量分析植物组织中纳米粒子粒径和数量浓度的方法。

技术介绍

[0002]植物作为生态系统中唯一的生产者，植物中的元素分布与生物、农业、环境科学以及毒理学关系密切，植物的生命活动中广泛存在的营养吸收和新陈代谢机制一直是研究的重点，同时各种污染物的毒性问题也是现代科学主要关注的问题之一。近年来，人们着手从单纯的离子形态向现代社会中广泛应用的纳米粒子与植物之间的相互作用展开研究，纳米粒子具有比离子更高的相对元素含量和更大的比表面积，植物的生长过程通常始终暴露在天然纳米颗粒中，纳米粒子与植物的多样性带来的丰富相互作用导致植物以不同的方式对这些纳米粒子(NPs)做出反应，但植物对这些材料的不同反应的程度、原因与机制尚不清楚。了解这些反应对植物生理学、分子生物学和遗传学、生物化学和材料化学是非常重要的。
[0003]目前已有各种方法用于获取NPs的尺寸和浓度信息，现有的NPs分析手段不能以高通量、高稳定性地同时获取植物中NPs的分布、尺寸和数量浓度的定量信息。主要存在耗时、昂贵或涉及复杂的样品制备程序，分辨率较高的电镜技术通常只允许对植物组织的小部分进行定性研究，往往不能代表整个植物组织。其他的成像方法有的不足以区分元素的离子或NPs的存在形式，有的易受到环境的影响，还可能改变目标NPs的性质。
[0004]因此，有必要开发一种高通量、高稳定性地同时获取植物中NPs的分布、尺寸和数量浓度的定量信息的方法。/>
技术实现思路

[0005]本专利技术目的是提供一种定量分析植物组织中纳米粒子粒径和数量浓度的方法，作为含有金纳米颗粒(AuNPs)的外标，结合LA
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ICP
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MS和单颗粒方法的绝对定量方法，直接定量NPs的粒径和数量浓度。同时验证明胶和纤维素基质中AuNPs的均匀性和计算粒径和浓度方法的准确性。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]在本专利技术的第一方面，提供了一种定量分析植物组织中纳米粒子粒径和数量浓度的方法，所述方法包括：
[0008]将含有不同浓度金纳米颗粒(AuNPs)的GA
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HPMC共混基质的载玻片和实际植物样品干燥压实后贴在载玻片上一起放置在剥蚀池内进行激光剥蚀电感耦合等离子体分析，构建获得跳峰个数
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实际浓度的标准曲线；
[0009]利用得到的标准曲线对实际植物的AuNPs进行绝对浓度的和粒径的换算，获得实际植物中所有AuNPs的浓度和粒径信息。
[0010]进一步地，所述激光剥蚀条件为：激光波长193nm，激光能量0.5J/cm2，激光频率
50Hz，剥蚀束斑直径5μm，扫描速度25μm/s。
[0011]进一步地，含有不同浓度金纳米颗粒(AuNPs)的GA
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HPMC共混基质的制备方法为：
[0012]将含有不同浓度柠檬酸修饰的金纳米粒子(AuNPs)的混合溶液分别与明胶粉末水浴混匀，获得含有不同浓度AuNPs的明胶溶液；
[0013]向所述含有不同浓度AuNPs明胶溶液中加入羟丙基甲基纤维素粉末混匀并于油浴中搅拌，后加入硝酸以调节总溶液的pH至2.3
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2.7，获得含有不同浓度AuNPs的明胶
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羟丙基甲基纤维素(GA
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HPMC)溶液；
[0014]将所述含有不同浓度AuNPs的GA
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HPMC溶液滴加到载玻片上并静置，获得含有不同AuNPs浓度的GA
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HPMC共混基质。
[0015]在本专利技术的第二方面，提供了GA
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HPMC共混基质在植物组织的金纳米颗粒定量中的应用。
[0016]本专利技术实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0017]本专利技术提供的一种定量分析植物组织中纳米粒子粒径和数量浓度的方法，通过构建GA
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HPMC的共混基质，在载玻片上涂覆掺杂AuNPs的GA
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HPMC水凝胶，风干后作为外标并构建工作曲线，实现针对植物组织中AuNPs的粒径和浓度进行定量，解决了以往检测固体样品中NPs时通量小，成本高，不能完全反映整体的NPs分布情况或需要将固体样品消化为溶液的问题。分别证明了基质内掺杂的AuNPs的均匀性，并对比AuNPs的粒径和浓度确定方法的准确性。对比已开发出的基质，本方法能够直接同时获取实际植物固体样品中的NPs的个数和粒径信息，通量高，快捷方便，避免了酶消解和稀释等可能引入误差的操作等。该方法的构建对于研究NPs在植物组织中的存在位置和浓度提供莫大的帮助，使得LA
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ICP
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MS结合单颗粒分析方法作为一种研究金属纳米粒子和多维纳米材料在植物或细胞中的生物和毒理学性质的等环境、生物和毒理学问题的强大手段，填补了现有固体中NPs原位高通量分析手段的空白。
[0018](1)本专利技术提供的定量方法具有方便、稳定性好、准确、成本低、重现性好及可大量制备并重复使用等优点。
[0019](2)基于本专利技术制备的基于GA
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HPMC基质的定量方法具有相对极高的通量、同时获取NPs粒径和浓度的优势，这种定量方法可用于实际植物的NPs粒径和数量浓度定量，在探究各种NPs和多位纳米材料在植物中的吸收和积累分布方面，有着巨大的应用潜力。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0021]图1为掺杂30nm的AuNPs的连续GA&HPMC基质的每个像素点的Au信号进行统计的箱线图结果；
[0022]图2对NPs进行提取以及区分方式示意图；
[0023]图3为高斯拟合分析掺杂的一系列不同粒径的AuNPs的粒径线性曲线；
[0024]图4为使用LA
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ICP
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MS结合单颗粒分析对不同粒径的AuNPs的GA&HPMC基质获取到
的NPs数量准确性的对比图。
具体实施方式
[0025]下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本专利技术，本专利技术的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。
[0026]在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
[0027]除非另有特别本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种定量分析植物组织中纳米粒子粒径和数量浓度的方法，其特征在于，所述方法包括：将含有不同浓度金纳米颗粒(AuNPs)的GA
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HPMC共混基质的载玻片和实际植物样品干燥压实后贴在载玻片上一起放置在剥蚀池内进行激光剥蚀电感耦合等离子体分析，构建获得跳峰个数
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实际浓度的标准曲线；利用得到的标准曲线对实际植物的AuNPs进行绝对浓度的和粒径的换算，获得实际植物中所有AuNPs的浓度和粒径信息。2.根据权利要求1所述的的方法，其特征在于，所述激光剥蚀条件为：激光波长193nm，激光能量0.5J/cm2，激光频率50Hz，剥蚀束斑直径5μm，扫描速度25μm/s。3.根据权利要求1所述的的方法，其特征在于，所述含有不同浓度金纳米颗粒(AuNPs)的GA
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HPMC共...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡斌，崔择唯，何蔓，陈贝贝，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：