基于聚苯乙烯修飾的表面功能化CdSe-ZnS熒光量子點(diǎn)微球的制備及其應(yīng)用研究.pdf

1、量子點(diǎn)(Quantum Dot)是激子在三個(gè)空間方向上都被束縛住的半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)。由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu),量子點(diǎn)擁有一系列諸如發(fā)射光譜尺寸可調(diào)性、強(qiáng)光穩(wěn)定性、寬激發(fā)譜和窄發(fā)射譜、較大的斯托克斯位移、生物相容性好和熒光壽命長(zhǎng)等優(yōu)秀性質(zhì)。因此,量子點(diǎn)在非線性光學(xué)、磁介質(zhì)、醫(yī)學(xué)以及功能材料等方面都具有極為廣闊的應(yīng)用前景。尤其是在生物醫(yī)學(xué)方面,通過量子點(diǎn)與生物分子進(jìn)行偶聯(lián),制備得到熒光探針以進(jìn)行生物標(biāo)記或成像等。這些研究都進(jìn)一步促進(jìn)了量子點(diǎn)的發(fā)展。然

2、而,通常情況下制備得到的量子點(diǎn)都是疏水性的,生物相容性很差。這就要求我們對(duì)量子點(diǎn)進(jìn)行修飾或者表面功能化使其具備生物相容性,方便與各種生物分子進(jìn)行偶聯(lián)。而目前量子點(diǎn)功能化的方法一般分為表面配體交換,或者在量子點(diǎn)表面包覆一層修飾層,但是這些方法還面臨著一些問題與挑戰(zhàn),例如其水相轉(zhuǎn)移效率都比較差,量子點(diǎn)的量子產(chǎn)率(QY)會(huì)劇烈下降等。本文的主要工作就是基于聚苯乙烯包覆熒光量子點(diǎn),得到表面羧基功能化的QDs-polystyrene熒光復(fù)合微球。

3、同時(shí)初步探索了熒光復(fù)合微球在生物檢測(cè)領(lǐng)域以及在制備復(fù)合薄膜方面的應(yīng)用。我們?cè)谝韵路矫孢M(jìn)行了一些研究并取得如下結(jié)果:
　　1、為了能使CdSe/ZnS量子點(diǎn)能夠在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有所應(yīng)用,我們通過微乳液聚合法,將CdSe/ZnS量子點(diǎn)直接包覆進(jìn)入聚苯乙烯微球中,同時(shí)通過加入丙烯酸(AA),在合成過程中引入了羧基,最終得到了表面羧基功能化的QDs-polystyrene熒光復(fù)合微球。同時(shí),所制備得到的表面功能化的熒光復(fù)合微球具有高熒光強(qiáng)度

4、,在各種不同的生理環(huán)境中(不同NaCl濃度,不同pH值溶液,不同溫度和PBS緩沖溶液)都能夠穩(wěn)定地存在。與傳統(tǒng)巰基化合物和兩親聚合物修飾過的水溶性量子點(diǎn)相比,其熒光穩(wěn)定性更高。最后,成功地將所制備的熒光復(fù)合微球和微孔免疫層析試紙條相結(jié)合,組裝成生物檢測(cè)系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)能成功地用于檢測(cè)低濃度的甲胎蛋白(AFP)。制備得到的試紙檢測(cè)靈敏度為0.1 ng/mL,是市售膠體金標(biāo)記LFIA試紙和與之類似的酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法(ELISA)的200倍。

5、
　　2、在第二章方法的基礎(chǔ)上,同樣通過微乳液聚合法,將紅、綠、藍(lán)發(fā)光的CdSe/ZnS油溶性量子點(diǎn)直接包覆進(jìn)聚苯乙烯中,得到了QDs-polystyrene復(fù)合熒光微球。同時(shí),合成了聚丙烯酸共聚物乳液(PAA),并以此乳液為基質(zhì)與制備得到的QDs-polystyrene復(fù)合微球混合,最終得到了透明的熒光薄膜。在紫外燈的照射下薄膜發(fā)出明亮的紅、綠、藍(lán)色光。在一定范圍內(nèi),復(fù)合薄膜的熒光強(qiáng)度隨著薄膜中QDs濃度的增加而線性增強(qiáng)。隨后對(duì)