稀土摻雜發(fā)光納米顆粒的微波輔助合成、磁功能化及生物分析應(yīng)用.pdf

1、稀土摻雜發(fā)光納米材料具有發(fā)射光譜窄、發(fā)光壽命長(zhǎng)、光穩(wěn)定性好、Stokes位移大、毒性低等特點(diǎn)。作為新型標(biāo)記物，稀土發(fā)光納米材料逐漸引起人們的重視，相關(guān)報(bào)道也日益增多。目前，稀土摻雜發(fā)光納米材料的合成方法已比較成熟，但仍存在不足之處。發(fā)展一種能夠高效制備光學(xué)性能優(yōu)異的發(fā)光納米材料的新方法，縮短合成時(shí)間，提高合成效率，仍是研究的重點(diǎn)方向。另外，稀土發(fā)光與磁性復(fù)合納米材料的制備也是生物分析領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。磁性-發(fā)光復(fù)合納米粒子既能在生物和分析

2、檢測(cè)中進(jìn)行痕量樣品的分離富集以提高檢測(cè)靈敏度，又可實(shí)現(xiàn)對(duì)生物活體和組織的靶向標(biāo)記，擴(kuò)展材料的應(yīng)用范圍。據(jù)此，本項(xiàng)研究立足于快速制備稀土摻雜發(fā)光納米材料以及磁性-發(fā)光復(fù)合納米材料，建立了一系列微波輔助加熱合成的新方法，考察所合成納米材料在腫瘤細(xì)胞標(biāo)記和生物分子檢測(cè)等領(lǐng)域中的應(yīng)用，具體內(nèi)容如下:
　　1.采用微波輔助加熱法合成了稀土摻雜的LaF3∶Ce，Tb和LaF3∶Eu下轉(zhuǎn)換發(fā)光納米顆粒，考察了各反應(yīng)條件對(duì)納米顆粒發(fā)光性能的影響，

3、確定了最佳合成條件。通過改變摻雜稀土離子的種類和摩爾比例得到了具有綠、黃、橙、紅四種不同發(fā)光性質(zhì)的LaF3納米顆粒。
　　2.采用微波輔助加熱法合成了稀土摻雜的NaYF4上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米顆粒。首先考察了前驅(qū)體對(duì)納米顆粒性能的影響，在稀土硬脂酸鹽、醋酸鹽和巰基乙酸鹽三種前驅(qū)體中，以稀土醋酸鹽為前驅(qū)體時(shí)合成的納米顆粒發(fā)光強(qiáng)度最高，分別是其它兩者的10倍和30倍。接下來考察了氟源對(duì)納米顆粒性能的影響，在NH4F、NaF、NH4HF2、Bm

4、imBF4四種氟源中，以NH4F為氟源合成的納米顆粒發(fā)光強(qiáng)度最高，是其它三者發(fā)光強(qiáng)度的近100倍。另外，四種氟源所制備的納米顆粒在543 nm和653 nm處的發(fā)光強(qiáng)度比值明顯不同，基于此現(xiàn)象用不同的氟源制得了分別具有綠色、橙色、黃色和青色四種發(fā)光特性的納米顆粒。
　　3.采用共價(jià)鍵合法，將表面羧基修飾的Fe3O4磁性納米粒子與氨基修飾的NaYF4∶Yb，Er上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米粒子偶聯(lián)，得到磁性-發(fā)光雙功能復(fù)合納米粒子?？疾炝随I合反應(yīng)

5、中溫度、時(shí)間、反應(yīng)物比例等因素對(duì)復(fù)合納米粒子發(fā)光強(qiáng)度的影響。制備的復(fù)合納米粒子同時(shí)具備順磁性和優(yōu)異的上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)生物樣品的標(biāo)記與分離，且粒子表面富含氨基和羧基，可直接與生物分子偶聯(lián)以進(jìn)行后續(xù)應(yīng)用。
　　4.考察了微波輔助溶劑熱法所合成NaYF4∶Yb，Er上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米顆粒和共價(jià)鍵合法所合成Fe3O4/NaYF4∶Yb，Er磁性-發(fā)光復(fù)合納米粒子在腫瘤細(xì)胞標(biāo)記中的應(yīng)用前景。將二者分別與CEA8抗體和轉(zhuǎn)鐵蛋白偶聯(lián)作為

6、探針，與HeLa細(xì)胞共同孵育并進(jìn)行熒光顯微成像。用兩種方法均可實(shí)現(xiàn)對(duì)HeLa細(xì)胞的特異性標(biāo)記，紅外光激發(fā)有效地避免了來自生物樣品自體熒光的干擾。
　　5.首次利用伴刀豆球蛋白與殼聚糖之間的特異性結(jié)合，將微波輔助加熱法合成的表面殼聚糖修飾的LaF3∶Ce，Tb發(fā)光納米顆粒，與表面伴刀豆球蛋白修飾的Fe3O4磁性納米粒子連接，制備了磁性-發(fā)光復(fù)合納米粒子。利用合成的復(fù)合納米粒子，基于葡萄糖與復(fù)合納米粒子中LaF3∶Ce，Tb表面殼聚糖

7、之間的競(jìng)爭(zhēng)作用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)葡萄糖的定量檢測(cè)。線性范圍為2.5-18.5μmol·L-1，回歸方程為I=4.59×102-4.79C，R=0.9993;檢出限為0.65μmol·L-1，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為1.7％（16.5μmol·L-1，n=11）。
　　6.以離子液體為氟源，檸檬酸為絡(luò)合劑，用微波輔助溶劑熱法制備了LaF3∶Ce，Tb納米顆粒?；诳箟难釋?duì)LaF3∶Ce，Tb納米顆粒的發(fā)光猝滅作用，建立了一種快速檢測(cè)抗壞血

8、酸的新方法。線性范圍為0-1.0×10-4 mol·L-1，線性方程為I=402.10-1.21×106C，R=0.9995;檢出限為2.4×10-6 mol·L-1，RSD為0.5％(5.33×10-5 mol·L-1，n=11)。將該方法用于VC注射液中抗壞血酸的檢測(cè)，與滴定法對(duì)比，結(jié)果無(wú)顯著性差異。
　　7.利用微波輔助溶劑熱法合成NaYF4∶Yb，Tm藍(lán)色上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米顆粒，并作為能量的供體，與阿霉素構(gòu)建發(fā)光共振能量轉(zhuǎn)移體