稀土上轉換熒光納米材料是一種將長波長近紅外激發(fā)光轉換為短波長可見光的一種新型熒光材料。其特性使得其在激光器件、太陽能電池、光熱治療、生物化學傳感等領域引發(fā)了科研工作者的廣泛關注。稀土上轉換熒光納米材料在激光輻照下有更深的組織穿透能力、高化學穩(wěn)定性、低毒性以及優(yōu)良的信噪比,這使得該材料在生物熒光成像,熒光化學生物傳感器以及光動力治療領域具備優(yōu)勢。本文依據(jù)熒光共振能量轉移現(xiàn)象,通過構建熒光傳感器來實現(xiàn)對香豆素,三聚氰胺以及葡萄糖的含量傳感。本論文的主要創(chuàng)新點和研究內(nèi)容如下:（1）通過水熱法制備出六方相以及四方相的NaYF₄:Yb;Er納米粒子。利用制備得到的NaYF₄:Yb;Er納米粒子,構建出一個基于熒光共振能量轉移體系的香豆素熒光傳感器。在該體系中,應用了主客體識別作用作為分子識別方式,將修飾了環(huán)糊精的NaYF₄:Yb;Er納米粒子作為能量供體,羅丹明6G作為熒光受體,利用羅丹明6G和香豆素對環(huán)糊精的競爭結合實現(xiàn)香豆素的濃度檢測。（2）三聚氰胺作為一種對人體有害的物質(zhì),開發(fā)一種簡便的濃度檢測方法具有一定的意義。通過溶劑熱... 

【文章來源】：深圳大學廣東省

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【學位級別】：碩士

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UCNP-RGD的合成[33]

基于上轉換熒光材料的三種熒光共振能量轉移型傳感器的構建7化為羧基，這樣得到羧基功能化的、單分散水溶性的納米材料[32]。如圖1.3所示，Xiong[33]通過配體氧化法將疏水性的上轉換納米粒子轉換為親水性的。以基于RGD標記的上轉換納米磷酸鹽作為發(fā)光標簽，建立了一種高對比度的上轉換發(fā)光腫瘤靶向成像。Fig.1.3.SynthesisofUCNP-RGD[33]圖1.3UCNP-RGD的合成[33]（3）表面硅烷化Fig.1.4.SynthesisoflanthanidedopedsiliconoxidecoatingPVP/NaYF4nanocrystalline[34]圖1.4鑭系摻雜氧化硅涂層PVP/NaYF4納米晶的合成[34]不同于其他通過非共價靜電作用以達到表面修飾的方法，Veggel[32]采取的表面硅烷化就是通過在納米顆粒表面包裹一層親水的硅化物，從而獲得生物相容性好的親水性

基于上轉換熒光材料的三種熒光共振能量轉移型傳感器的構建11中的能量供體，在生物醫(yī)學光動力治療上發(fā)揮作用。Zhang[51]報道了一種新型光敏材料，它是一種基于光子轉化納米顆粒的光敏材料，如圖1.8所示。這些光敏劑在紅外線照射下易受刺激，其組織穿透深度是傳統(tǒng)光敏劑組織穿透深度的幾倍。并且表現(xiàn)出良好的特異性和通用性，有成為下一代光動力治療藥物的可能性。Fig.1.8.DesignprinciplediagramofthemultifunctionalphotosensitizerbasedonPUNPs[51]圖1.8基于PUNPs的多功能光敏劑的設計原理圖[51]1.2.3光熱治療光熱治療是通過光熱劑在近紅外光的照射下，將光能轉化為熱能，殺死癌細胞的一種治療癌癥的手段。該方法需要光熱劑具有較高的光熱轉化效率。稀土離子可以通過近紅外的照射下，發(fā)出可見光，但是它的消光系數(shù)低，所以光熱轉化效率低。當Au、CuS等高消光系數(shù)等電位納米粒子和上轉換納米粒子耦合后，光熱轉化效率大大提高，從而可以應用于光熱治療。如圖1.9所示，Dong[52]報道了納米顆粒通過Ag的包裹降低毒性，對肝臟癌癥細胞HepG2和乳腺癌癥細胞BCap-37采用光熱治療。注射了納米粒子后，使用980nm的近紅外光進行輻照進行光熱治療。癌癥細胞的死亡率接近95%，并且功率密度低于1.5W/cm3，這一結果遠低于金納米材料，有望成為一種效果良好的腫瘤消融藥物。Fig.1.9.NaYF4:Yb3+;SchematicdiagramofEr3+@AgNPspreparationprocess圖1.9NaYF4:Yb3+;Er3+@AgNPs的制備過程示意圖[52]


本文編號：3480063