【摘要】：作為一種新型的半導(dǎo)體納米材料,量子點(diǎn)(Quantum Dots,QDs)具有獨(dú)特的光化學(xué)和光物理性能,近年來(lái)成為眾多科研工作者的研究對(duì)象。在生物應(yīng)用方面,與傳統(tǒng)的有機(jī)染料相比,量子點(diǎn)具有吸收光譜寬、發(fā)射光譜窄且對(duì)稱、抗光漂白、熒光效率高和穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)勢(shì),因此在生物成像、生物標(biāo)記、生物檢測(cè)和生物追蹤等領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用價(jià)值。但是,目前無(wú)論是有機(jī)相量子點(diǎn)還是水相量子點(diǎn),在上述領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)都存在穩(wěn)定性不足的問(wèn)題。本論文主要針對(duì)量子點(diǎn)在水溶液中穩(wěn)定性不足的問(wèn)題,設(shè)計(jì)合成了新型多齒巰基嵌段聚合物配體并用于量子點(diǎn)的表面修飾;基于此功能化的量子點(diǎn)構(gòu)建了一種熒光生物探針,用于金黃色葡萄球菌的靶向熒光標(biāo)記。本論文的研究?jī)?nèi)容主要包含以下幾個(gè)方面:第一章:簡(jiǎn)要介紹了量子點(diǎn)的基本性質(zhì),總結(jié)了量子點(diǎn)的制備方法、表面修飾策略及其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用。第二章:設(shè)計(jì)并合成了一種多齒巰基嵌段聚合物配體聚(甲基丙烯酸-甲基丙烯酸巰基乙酯)(P(MAA-b-MEMA))。首先,以2-(甲基丙烯酰氧基)乙基二硫醚乙醇(MDSE)和甲基丙烯酸(MAA)為單體,2-氰基-2-丙基十二烷基三硫代碳酸酯(CPDT)為鏈轉(zhuǎn)移劑,偶氮二異丁腈(AIBN)為引發(fā)劑,通過(guò)可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合(RAFT)合成了多齒巰基嵌段聚合物配體P(MAA-b-MEMA),通過(guò)1H NMR對(duì)其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征,并利用凝膠滲透色譜(GPC)研究發(fā)現(xiàn)其聚合物分散性指數(shù)(PDI)較低,均位于1.1左右;我們利用P(MAA-b-MEMA)對(duì)CdTe-CdS核殼量子點(diǎn)進(jìn)行表面修飾,得到多齒巰基嵌段聚合物配體修飾的量子點(diǎn)(P(MAA-b-MEMA)-QD),研究了多齒配體修飾后量子點(diǎn)的超濾穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性。由于P(MAA-b-MEMA)中含有多個(gè)巰基,為量子點(diǎn)的表面修飾提供了多個(gè)結(jié)合位點(diǎn),并通過(guò)多個(gè)巰基的相互協(xié)同作用,使得修飾后的量子點(diǎn)的超濾穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性相對(duì)于單齒配體修飾的量子點(diǎn)(MPA-QD)大幅度提高。第三章:發(fā)展了一種新型多齒巰基嵌段聚合物配體聚[(聚乙二醇-甲基丙烯酸)-聚甲基丙烯酸巰基乙酯](P[(EG-MAA)-b-MEMA])。我們以聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMA)、MDSE和MAA為單體,以CPDT為鏈轉(zhuǎn)移劑,以AIBN為引發(fā)劑,通過(guò)RAFT方法合成了一系列的多齒巰基嵌段聚合物配體P[(EG-MAA)-b-MEMA]。首先,通過(guò)1H NMR對(duì)所得產(chǎn)物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征,證實(shí)產(chǎn)物為設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu);通過(guò)對(duì)所得產(chǎn)物進(jìn)行GPC表征,發(fā)現(xiàn)P[(EG-MAA)-b-MEMA]的平均分子量符合活性聚合物的規(guī)律;我們進(jìn)一步通過(guò)多齒巰基配體P[(EG-MAA)-b-MEMA]修飾了CdTe-CdS核殼量子點(diǎn)(P[(EG-MAA)-b-MEMA]-QD)。透射電子顯微鏡(TEM)結(jié)果表明多齒巰基聚合物配體修飾后量子點(diǎn)仍保持良好的分散性,未出現(xiàn)顯著的聚集;動(dòng)態(tài)光散射(DLS)結(jié)果表明量子點(diǎn)流體力學(xué)直徑隨多齒配體聚合物分子量的大小而改變;膠體穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果表明,多齒巰基嵌段聚合物配體修飾的量子點(diǎn)P[(EG-MAA)-b-MEMA)]-QD在pH值穩(wěn)定性、鹽溶液穩(wěn)定性、稀釋穩(wěn)定性、室溫放置穩(wěn)定性、超濾穩(wěn)定性及光化學(xué)穩(wěn)定性等多方面均優(yōu)于小分子單齒配體修飾的量子點(diǎn)(MPA-QD),表明多齒巰基嵌段聚合物配體能夠有效提高量子點(diǎn)在水溶液中的穩(wěn)定性。第四章:構(gòu)建了一種免疫球蛋白標(biāo)記的量子點(diǎn)熒光探針,實(shí)現(xiàn)了金黃色葡萄球菌的靶向熒光標(biāo)記。首先,我們將P[(EG-MAA)-b-MEMA)]-QD通過(guò)共價(jià)偶聯(lián)與免疫球蛋白(IgG)偶聯(lián),并利用凝膠電泳表征來(lái)研究QD與IgG的連接條件,隨后將QD-IgG熒光探針與金黃色葡萄球菌共孵育,通過(guò)激光共聚焦顯微鏡成像,實(shí)現(xiàn)了QD-IgG對(duì)金黃色葡萄球菌的靶向熒光標(biāo)記。
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O657.3;O641.4

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本文編號(hào)：2537125