金屬離子對(duì)水溶性相量子點(diǎn)的影響及其在生物檢測(cè)中的應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-08 10:17
由于量子點(diǎn)(quantum dots,QDs)具有熒光效率高、穩(wěn)定性高、Stockes位移較大、發(fā)射光譜窄而對(duì)稱、單一波長(zhǎng)多色激發(fā)等諸多優(yōu)秀的熒光特性,因此量子點(diǎn)可作為新型熒光標(biāo)記材料。通過與傳統(tǒng)酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)結(jié)合來構(gòu)建新型的量子點(diǎn)熒光免疫吸附法(QD-FLISA,簡(jiǎn)稱QLISA),這種方法可以克服ELISA操作繁瑣及結(jié)果易受酶活性和底物穩(wěn)定性的問題,在實(shí)現(xiàn)高靈敏、多指標(biāo)檢測(cè)的同時(shí),且無需顯色操作,方便快捷,可在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)多次激發(fā)仍能保持檢測(cè)信號(hào)的穩(wěn)定。但作為一種新型的檢測(cè)技術(shù),在實(shí)際應(yīng)用過程中仍然存在一些問題,如檢測(cè)靈敏度及結(jié)果準(zhǔn)確度尚未達(dá)到臨床應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際樣本檢測(cè)時(shí),人的血液等體液樣本具有復(fù)雜性,不可避免的存在一些常見金屬離子。而在以往的研究中發(fā)現(xiàn)一些金屬離子對(duì)量子點(diǎn)有熒光猝滅現(xiàn)象,并利用其猝滅的原理發(fā)展了金屬離子傳感器以實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬離子的高靈敏定量檢測(cè)。這些體液中常見的金屬離子對(duì)量子點(diǎn)的熒光信號(hào)會(huì)產(chǎn)生何種影響,這將會(huì)進(jìn)一步影響QLISA方法對(duì)準(zhǔn)確可靠的檢測(cè)結(jié)果的獲得。因此,探究這些金屬離子對(duì)水相量子點(diǎn)及其QLISA檢測(cè)方法的影響具有十分重要的意義,而且目前尚未見過...
【文章來源】:河南大學(xué)河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
半導(dǎo)體量子點(diǎn)及其應(yīng)用示意圖[5]
金屬離子對(duì)水溶性量子點(diǎn)的影響及其在熒光免疫吸附法中的應(yīng)用研究21.2生物兼容性水相量子點(diǎn)的制備與穩(wěn)定性探究在有機(jī)溶劑中高溫合成得到的膠體量子點(diǎn)具有高度的結(jié)晶性和單分散性[19,20]。然而,接枝在量子點(diǎn)表面的疏水配體使它們僅在有機(jī)溶劑中穩(wěn)定,這極大地限制了它們?cè)谒壬锃h(huán)境中的生物應(yīng)用[21-23]。由于有機(jī)溶劑使量子點(diǎn)具有疏水性表面,所以需要對(duì)這些表面進(jìn)行改性以使其可用于生物學(xué)應(yīng)用[24-26]。親水性配體取代親有機(jī)配體是使量子點(diǎn)在水溶液中穩(wěn)定存在的有效方法[27-30]。此外,量子點(diǎn)也可以通過添加末端官能團(tuán)(如-NH2或-COOH)來功能化,使其具有親水性[31],進(jìn)而量子點(diǎn)被外殼所包圍,這往往會(huì)減少金屬離子的釋放,從而降低其毒性[32]。然后親水性的量子點(diǎn)可以連接多肽[33]、抗體[34]等生物分子用于生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域[35](見圖1-2)。圖1-2.量子點(diǎn)的表面改性策略及與生物分子的連接[35]。
金屬離子對(duì)水溶性量子點(diǎn)的影響及其在熒光免疫吸附法中的應(yīng)用研究4圖1-3.使用(a)單硫醇基團(tuán)(b)雙硫醇基團(tuán)(c)硅烷化(d)多肽封裝(e)磷脂(f)聚合物的配體交換和包覆法進(jìn)行相轉(zhuǎn)移的示意圖[5]。1.2.2生物兼容性水溶性量子點(diǎn)的穩(wěn)定性探究尺寸大小和熒光特性在量子點(diǎn)的合成和應(yīng)用中起著重要的作用。隨著粒子尺寸的增大,原子價(jià)帶與導(dǎo)帶之間的表面積和能帶隙減小,量子點(diǎn)的性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化。因此,量子點(diǎn)在納米(1-100nm)范圍內(nèi)表現(xiàn)出不同的性質(zhì)。且量子點(diǎn)的熒光強(qiáng)度決定著量子點(diǎn)作為生物檢測(cè)熒光標(biāo)記物、靶向給藥、熒光成像等生物應(yīng)用的靈敏度與準(zhǔn)確性。我們知道熒光效率除了與物質(zhì)本身結(jié)構(gòu)有關(guān)外,還受外部環(huán)境等條件的影響,因此制備的生物兼容性量子點(diǎn)同樣也會(huì)受溶液pH、溫度或溶液中其他金屬離子的影響。(1)pH的影響pH對(duì)量子點(diǎn)粒徑的影響主要取決于所涉及的反應(yīng)機(jī)理,其中沉淀和還原反應(yīng)受pH值變化的影響較大[52,53]。pH對(duì)水相量子點(diǎn)的光學(xué)性能也起著至關(guān)重要的作用[54-57]。如圖1-4為CuInS2/ZnS量子點(diǎn)在不同pH值下的熒光強(qiáng)度變化,可以看出,不同pH下CuInS2/ZnS量子點(diǎn)的熒光強(qiáng)度不同,pH值為8時(shí),熒光強(qiáng)度最大[54]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于CdSe/ZnS量子點(diǎn)構(gòu)建絲裂霉素?zé)晒鈾z測(cè)體系的研究[J]. 郭瑜桉,張直峰,申晨凡,閆桂琴. 影像科學(xué)與光化學(xué). 2016(04)
本文編號(hào):3390610
【文章來源】:河南大學(xué)河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
半導(dǎo)體量子點(diǎn)及其應(yīng)用示意圖[5]
金屬離子對(duì)水溶性量子點(diǎn)的影響及其在熒光免疫吸附法中的應(yīng)用研究21.2生物兼容性水相量子點(diǎn)的制備與穩(wěn)定性探究在有機(jī)溶劑中高溫合成得到的膠體量子點(diǎn)具有高度的結(jié)晶性和單分散性[19,20]。然而,接枝在量子點(diǎn)表面的疏水配體使它們僅在有機(jī)溶劑中穩(wěn)定,這極大地限制了它們?cè)谒壬锃h(huán)境中的生物應(yīng)用[21-23]。由于有機(jī)溶劑使量子點(diǎn)具有疏水性表面,所以需要對(duì)這些表面進(jìn)行改性以使其可用于生物學(xué)應(yīng)用[24-26]。親水性配體取代親有機(jī)配體是使量子點(diǎn)在水溶液中穩(wěn)定存在的有效方法[27-30]。此外,量子點(diǎn)也可以通過添加末端官能團(tuán)(如-NH2或-COOH)來功能化,使其具有親水性[31],進(jìn)而量子點(diǎn)被外殼所包圍,這往往會(huì)減少金屬離子的釋放,從而降低其毒性[32]。然后親水性的量子點(diǎn)可以連接多肽[33]、抗體[34]等生物分子用于生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域[35](見圖1-2)。圖1-2.量子點(diǎn)的表面改性策略及與生物分子的連接[35]。
金屬離子對(duì)水溶性量子點(diǎn)的影響及其在熒光免疫吸附法中的應(yīng)用研究4圖1-3.使用(a)單硫醇基團(tuán)(b)雙硫醇基團(tuán)(c)硅烷化(d)多肽封裝(e)磷脂(f)聚合物的配體交換和包覆法進(jìn)行相轉(zhuǎn)移的示意圖[5]。1.2.2生物兼容性水溶性量子點(diǎn)的穩(wěn)定性探究尺寸大小和熒光特性在量子點(diǎn)的合成和應(yīng)用中起著重要的作用。隨著粒子尺寸的增大,原子價(jià)帶與導(dǎo)帶之間的表面積和能帶隙減小,量子點(diǎn)的性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化。因此,量子點(diǎn)在納米(1-100nm)范圍內(nèi)表現(xiàn)出不同的性質(zhì)。且量子點(diǎn)的熒光強(qiáng)度決定著量子點(diǎn)作為生物檢測(cè)熒光標(biāo)記物、靶向給藥、熒光成像等生物應(yīng)用的靈敏度與準(zhǔn)確性。我們知道熒光效率除了與物質(zhì)本身結(jié)構(gòu)有關(guān)外,還受外部環(huán)境等條件的影響,因此制備的生物兼容性量子點(diǎn)同樣也會(huì)受溶液pH、溫度或溶液中其他金屬離子的影響。(1)pH的影響pH對(duì)量子點(diǎn)粒徑的影響主要取決于所涉及的反應(yīng)機(jī)理,其中沉淀和還原反應(yīng)受pH值變化的影響較大[52,53]。pH對(duì)水相量子點(diǎn)的光學(xué)性能也起著至關(guān)重要的作用[54-57]。如圖1-4為CuInS2/ZnS量子點(diǎn)在不同pH值下的熒光強(qiáng)度變化,可以看出,不同pH下CuInS2/ZnS量子點(diǎn)的熒光強(qiáng)度不同,pH值為8時(shí),熒光強(qiáng)度最大[54]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于CdSe/ZnS量子點(diǎn)構(gòu)建絲裂霉素?zé)晒鈾z測(cè)體系的研究[J]. 郭瑜桉,張直峰,申晨凡,閆桂琴. 影像科學(xué)與光化學(xué). 2016(04)
本文編號(hào):3390610
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