QD@SiO2熒光探針的制備及應(yīng)用研究.pdf

1、熒光探針因其高的靈敏度和選擇性，以及低成本、檢測可視化等優(yōu)勢，被廣泛用于生物醫(yī)學(xué)研究中。量子點(QDs)憑借其眾多獨特的光物理特性，如寬譜帶吸收、窄譜帶發(fā)射、發(fā)射峰連續(xù)可調(diào)以及優(yōu)秀的抗光漂白性等，作為一種新型熒光探針材料成為了近年來生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中研究的熱點。通過對量子點進(jìn)行二氧化硅包覆，量子點熒光探針的穩(wěn)定性和生物相容性得到了提升，并且易于進(jìn)行更復(fù)雜的表面組裝和修飾，進(jìn)一步擴展了量子點熒光探針在生物分析領(lǐng)域中的應(yīng)用。本論文研究了兩種雙色

2、量子點@二氧化硅熒光探針的設(shè)計及制備方法，并基于不同的檢測機制，實現(xiàn)了對鋅離子的比率熒光檢測以及對鋅、鎘離子的同時檢測。論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　1.基于反向微乳液法制備了不同發(fā)光色的量子點@二氧化硅納米熒光材料，實現(xiàn)了對二氧化硅殼層厚度的控制，并通過表面改性在二氧化硅表面修飾上多種基團(tuán)。利用了多種組裝方式，構(gòu)建了不同結(jié)構(gòu)的復(fù)合量子點@二氧化硅納米材料用于設(shè)計多功能的量子點熒光探針。
　　2.利用兩種不同發(fā)光色的量子點與

3、4，4'，4"，4'''-（卟吩-5，10，15，20-四基）四(苯磺酸)(TSPP)間的兩個不同的熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)過程建立了一種新穎的混合型比率熒光檢測方法，實現(xiàn)了對鋅離子的高選擇性檢測。帶負(fù)電荷的TSPP作為鋅離子的識別分子和FRET受體，通過靜電作用吸附在帶正電的氨基化的量子點@二氧化硅納米顆粒表面。二氧化硅殼層用于調(diào)控TSPP與量子點間的距離，并抑制量子點與TSPP間的光致空穴轉(zhuǎn)移(PHT)過程以及不同量子點間的FR

4、ET過程。TSPP絡(luò)合鋅離子后的吸收光譜發(fā)生特異性改變，導(dǎo)致量子點與TSPP的FRET效率降低/增加，以致量子點的熒光恢復(fù)/猝滅。利用探針中綠色量子點與黃色量子點的熒光的比率變化實現(xiàn)了鋅離子的定量檢測。得益于比率熒光檢測的方式，檢測限被大幅降低至50 nM，并且檢測的可視化效果和選擇性得到了極大的提高。
　　3.設(shè)計了一種雙色量子點納米結(jié)構(gòu)，并基于該結(jié)構(gòu)利用兩種不同發(fā)光色量子點與TSPP及菲噦啉(Phen)分子建立了一個雙色復(fù)合型

5、納米探針，分別基于FRET機制和PHT機制實現(xiàn)了對鋅離子和鎘離子的同時檢測。帶負(fù)電的TSPP作為鋅離子的識別分子和FRET受體與紅色量子點通過靜電作用吸附在包覆有二氧化硅的綠色量子點表面，Phen作為鎘離子的識別分子和PHT受體通過金屬親和力作用吸附在紅色量子點表面。鋅離子存在時，綠色量子點與TSPP間的FRET效率降低，鎘離子存在時，Phen脫附紅色量子點表面間打斷PHT過程，可分別通過綠色熒光信號和紅色熒光信號增強的方式實現(xiàn)對鋅離子