熒光量子點(diǎn)合成及應(yīng)用研究.pdf

1、量子點(diǎn)(QDs)是近年發(fā)展起來的一種新型熒光探針，與傳統(tǒng)的有機(jī)熒光染料相比，具有許多優(yōu)良的光學(xué)特性，表現(xiàn)為激發(fā)光波長范圍寬以至單個(gè)波長即可激發(fā)多色量子點(diǎn)；可通過控制量子點(diǎn)的大小和組成來“調(diào)諧”其發(fā)射波長以獲得多種可分辨的顏色；熒光發(fā)射峰狹窄對稱并具有較大的斯托克斯位移；光穩(wěn)定性好，可以經(jīng)受反復(fù)多次激發(fā)而不易發(fā)生光漂白；水溶性好等。因此，量子點(diǎn)及相關(guān)研究成為近二十年來人們廣泛探索的熱點(diǎn)，其在分析化學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等研究領(lǐng)域顯示了極

2、其廣闊的應(yīng)用前景。本文以制備性能優(yōu)良的量子點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)，探討了水溶性量子點(diǎn)在離子檢測、生物成像、多功能材料研發(fā)等方面的應(yīng)用。本研究分為五個(gè)部分： 第一章，量子點(diǎn)的研究進(jìn)展。介紹了量子點(diǎn)的概念、發(fā)光原理、光學(xué)特性、合成方法及表面修飾技術(shù)，詳細(xì)綜述了量子點(diǎn)在無機(jī)離子及小分子檢測、細(xì)胞以及生物活體成像、光學(xué)編碼、熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)研究中的應(yīng)用，在此基礎(chǔ)上提出了論文的研究設(shè)想。 第二章，水溶性CdTe量子點(diǎn)的直接制備及其

3、用于鉛離子測定的方法研究。水相合成較少報(bào)道的表面帶正電的巰基乙胺-CdTe量子點(diǎn)(CA-CdTe-QDs)及表面帶負(fù)電的巰基十一酸一納米金(MUA-AuNPs)，嘗試發(fā)展了一種基于量子點(diǎn)與納米金之間熒光共振能量轉(zhuǎn)移的Pb2+檢測方法。該方法操作簡便，靈敏度高，在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下，檢測限為30 ppb，線性范圍為0.22-4.51 ppm。與傳統(tǒng)的Pb2+熒光檢測方法相比，該方法有效克服了有機(jī)熒光染料光穩(wěn)定性、水溶性差等缺陷，有望直接應(yīng)用

4、于生物樣品中鉛含量的測定，比如血鉛的檢測。 第三章，摻雜量子點(diǎn)合成初探。在水相中制備：Cu2+:ZnSe、Mn2+:ZnSe、Mn2+:ZnS、Eu3+:2nS摻雜量子點(diǎn)，與鎘類量子點(diǎn)相比，摻雜量子點(diǎn)無毒或低毒性，在生物體系中具有極其廣闊的應(yīng)用前景。 第四章，硅殼型量子點(diǎn)的制備及其在生物標(biāo)記方面的應(yīng)用?；谟桶?W/O)反相微乳液體系，以上述水溶性CdTe量子點(diǎn)作為內(nèi)核材料，采用TEOS在油包水形成的微囊中同步水解的方

5、法，在溫和的實(shí)驗(yàn)條件下，制備了SiO2包裹的CdTe量子點(diǎn)，提高其穩(wěn)定性，降低其生物毒性，量子點(diǎn)硅球經(jīng)萬古霉素功能化修飾后，成功實(shí)現(xiàn)了對金黃色葡萄球菌的識(shí)別與熒光成像。在此基礎(chǔ)上，采用SiO2包裹與層層自組裝技術(shù)，制備了Fe3O4-QDs磁性、熒光雙功能的納米復(fù)合微球。Fe3O4的磁分離性能與量子點(diǎn)的熒光性能相結(jié)合，有望在生物標(biāo)記、生物分離、靶向治療等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。 第五章，作為論文核心研究內(nèi)容的拓展，進(jìn)行納米金共振光散射應(yīng)