稀土摻雜NaGdF4納米顆粒的合成及其在生物分析中的應(yīng)用.pdf

1、生物標(biāo)記技術(shù)是分子生物學(xué)最常用也是最重要的技術(shù)之一，發(fā)光標(biāo)記材料的廣泛研究和應(yīng)用推動(dòng)了生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的迅猛發(fā)展。鑭系摻雜納米晶作為一種新型發(fā)光材料逐漸受到人們的關(guān)注，具有熒光強(qiáng)度高、光化學(xué)穩(wěn)定性好、熒光壽命長(zhǎng)、毒性低等優(yōu)點(diǎn)，其中以共摻敏化劑和激活劑的稀土氟化物納米晶的研究最為廣泛。稀土元素由于具有豐富的光學(xué)和磁學(xué)性質(zhì)，還可以實(shí)現(xiàn)單一材料的光磁功能復(fù)合，有望應(yīng)用于核磁共振成像。此外，與常規(guī)熒光標(biāo)記物相比，稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米顆粒能夠在近紅外光

2、激發(fā)下產(chǎn)生可見(jiàn)發(fā)光，有效地克服生物體的自體熒光及對(duì)生物體的損害等缺點(diǎn)，在生物標(biāo)記領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用潛力。
　　本文采用溶劑熱法，以稀土硬脂酸鹽為前驅(qū)體，在油酸-乙醇-水體系中合成了發(fā)射綠色熒光并具有良好磁性的NaGdF4∶Ce，Tb納米顆粒。利用透射電子顯微鏡、X-射線衍射、磁滯回線和熒光光譜分別對(duì)納米顆粒的形貌、晶體結(jié)構(gòu)、磁性、熒光性能及發(fā)光壽命進(jìn)行了表征，并探討其可能的發(fā)光機(jī)理，考察反應(yīng)條件對(duì)納米顆粒發(fā)光性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

3、明:所得納米顆?；緸榍蛐危郊s為15nm左右，為單一六方晶系，具有超順磁性和長(zhǎng)的熒光壽命。推測(cè)該納米顆粒的發(fā)光主要為Ce3+→Gd3+→Tb3+能量傳遞過(guò)程，確定最佳合成條件為:反應(yīng)溫度120℃，反應(yīng)時(shí)間18h，Tb3+和Ce3+離子的摩爾摻雜分?jǐn)?shù)分別為15％和10％，NaF的用量為5mmol。
　　以氨基修飾后的NaGdF4∶Ce，Tb納米顆粒作為能量供體，以吸收光譜與納米顆粒發(fā)射光譜相重疊的金納米顆粒作為能量的受體，通過(guò)N

4、aGdF4∶Ce，Tb納米顆粒表面的氨基和納米Au表面羧基之間的共價(jià)反應(yīng)將供體和受體拉近，構(gòu)建二者之間的共振能量轉(zhuǎn)移體系，并對(duì)其相互作用機(jī)理進(jìn)行了探討。當(dāng)納米Au的濃度在0～7.2μg mL-1范圍內(nèi)變化時(shí)，NaGdF4∶Ce，Tb納米顆粒的光強(qiáng)隨納米Au濃度的增大呈現(xiàn)線性下降趨勢(shì)。
　　采用相同的溶劑熱法合成NaGdF4∶Yb，Er上轉(zhuǎn)換納米顆粒，顆粒較小且粒徑均一、形狀規(guī)則，適合于生物標(biāo)記;探討了該納米顆粒的上轉(zhuǎn)換發(fā)光機(jī)理。利