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(cè)可視化等優(yōu)勢(shì)，被廣泛用于生物醫(yī)學(xué)研究中。量子點(diǎn)(QDs)憑借其眾多獨(dú)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(lái)生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中研究的熱點(diǎn)。通過(guò)對(duì)量子點(diǎn)進(jìn)行二氧化硅包覆，量子點(diǎn)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(kuò)展了量子點(diǎn)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(diǎn)@二氧化硅熒光探針的設(shè)計(jì)及制備方法，并基于不同的檢測(cè)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋅離子的比率熒光檢測(cè)以及對(duì)鋅、鎘離子的同時(shí)檢測(cè)。論文的主要研究?jī)?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(diǎn)@二氧化硅納米熒光材料，實(shí)現(xiàn)了對(duì)二氧化硅殼層厚度的控制，并通過(guò)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(diǎn)@二氧化硅納米材料用于設(shè)計(jì)多功能的量子點(diǎn)熒光探針。
　　2.利用兩種不同發(fā)光色的量子點(diǎn)與

3、4，4'，4"，4'''-（卟吩-5，10，15，20-四基）四(苯磺酸)(TSPP)間的兩個(gè)不同的熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)過(guò)程建立了一種新穎的混合型比率熒光檢測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋅離子的高選擇性檢測(cè)。帶負(fù)電荷的TSPP作為鋅離子的識(shí)別分子和FRET受體，通過(guò)靜電作用吸附在帶正電的氨基化的量子點(diǎn)@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(diǎn)間的距離，并抑制量子點(diǎn)與TSPP間的光致空穴轉(zhuǎn)移(PHT)過(guò)程以及不同量子點(diǎn)間的FR

4、ET過(guò)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(diǎn)與TSPP的FRET效率降低/增加，以致量子點(diǎn)的熒光恢復(fù)/猝滅。利用探針中綠色量子點(diǎn)與黃色量子點(diǎn)的熒光的比率變化實(shí)現(xiàn)了鋅離子的定量檢測(cè)。得益于比率熒光檢測(cè)的方式，檢測(cè)限被大幅降低至50 nM，并且檢測(cè)的可視化效果和選擇性得到了極大的提高。
　　3.設(shè)計(jì)了一種雙色量子點(diǎn)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(diǎn)與TSPP及菲噦啉(Phen)分子建立了一個(gè)雙色復(fù)合型

5、納米探針，分別基于FRET機(jī)制和PHT機(jī)制實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋅離子和鎘離子的同時(shí)檢測(cè)。帶負(fù)電的TSPP作為鋅離子的識(shí)別分子和FRET受體與紅色量子點(diǎn)通過(guò)靜電作用吸附在包覆有二氧化硅的綠色量子點(diǎn)表面，Phen作為鎘離子的識(shí)別分子和PHT受體通過(guò)金屬親和力作用吸附在紅色量子點(diǎn)表面。鋅離子存在時(shí)，綠色量子點(diǎn)與TSPP間的FRET效率降低，鎘離子存在時(shí)，Phen脫附紅色量子點(diǎn)表面間打斷PHT過(guò)程，可分別通過(guò)綠色熒光信號(hào)和紅色熒光信號(hào)增強(qiáng)的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)鋅離子