基于熒光硅納米粒子的人血清中生理活性物質(zhì)檢測方法研究
發(fā)布時間:2021-11-14 09:27
人體血液中的生理活性物質(zhì)是維持和調(diào)控人體生理活動的基礎(chǔ)物質(zhì),其活性或含量的波動可指示人體健康狀態(tài)的變化。因此,對人體血液中的各種生理活性物質(zhì)進行快速、準確分析和實時、動態(tài)監(jiān)測是現(xiàn)代生物分析及臨床診斷領(lǐng)域的重點研究方向。熒光探針已被廣泛應(yīng)用于各種生物分析過程,其分析能力和實用性主要受熒光材料特性、對目標物的響應(yīng)機理、光譜測量方式和儀器性能等影響。熒光硅納米粒子(Silicon nanoparticles,SiNPs)是一類零維熒光納米材料,具有優(yōu)良的生物兼容性、無毒或低毒性、光穩(wěn)定性、光譜可調(diào)性和生物降解性。熒光內(nèi)濾效應(yīng)(Inner filter effect,IFE)是指檢測體系內(nèi)的某類物質(zhì)因其吸收光譜與體系內(nèi)熒光指示物的激發(fā)或發(fā)射光譜重疊所導(dǎo)致的體系熒光發(fā)射強度變化的現(xiàn)象,基于該效應(yīng)可實現(xiàn)對上述物質(zhì)的檢測。在本論文工作中,我們針對人血清中堿性磷酸酶(ALP)活性及葡萄糖和黃嘌呤含量的檢測需求,制備了3種新型SiNPs,在對其光學(xué)性質(zhì)進行充分研究的基礎(chǔ)上,基于IFE設(shè)計并實現(xiàn)了相應(yīng)的熒光強度、比色-熒光雙模式和比率熒光方式檢測方法,并利用其進行了實際樣品檢測和與商品化檢測方案的對照評估...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:135 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
(A)全彩量子點的制備和應(yīng)用;(B)量子點在不同波長LED照射下的發(fā)光特性[59]
有機半導(dǎo)體聚合物量子點(Polymer Dots,PDs)通常指由具有π共軛離域電子結(jié)構(gòu)的化學(xué)單體聚合得到的具有類似半導(dǎo)體的性質(zhì)量子點[60,61]。PDs的光學(xué)性質(zhì)主要取決于其聚合結(jié)構(gòu),由于聚合結(jié)構(gòu)具有的通用性,故PDs的帶隙可以通過改變參與聚合反應(yīng)的單體種類來進行調(diào)節(jié)。與量子點和金納米簇等無機納米粒子不同,PDs由有機成分組成,從而避免了重金屬組分帶來的生物毒性,具有良好的生物相容性。另外,與小分子有機熒光染料相比,PDs通常具有更高的吸收系數(shù)和更好的光穩(wěn)定性。此外,PDs還具有亮度高、光學(xué)吸收譜帶寬,斯托克斯位移大和易于修飾等優(yōu)點[62]。因此,PDs在細胞標記[62,63]、生物成像[64-66]、癌癥光療[67]和生物傳感[68-70]等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用潛力(圖1.3)。1.2.4 石墨烯量子點
1.2.4 石墨烯量子點石墨烯量子點(Graphene Quantum Dots,GQDs)是由無帶隙的二維石墨烯轉(zhuǎn)化形成的有帶隙的零維碳納米材料[72]。通常,GQDs是一種尺寸在10納米以內(nèi)的納米粒子,由單層或多層石墨烯組成,其結(jié)晶度要高于CDs[32]。GQDs的邊緣形態(tài)決定著它的電子分布和光學(xué)特性[61]。而且,由于其特殊的邊緣效應(yīng)和量子限制效應(yīng),GQDs也通常表現(xiàn)出與常規(guī)碳點不同的光學(xué)特性(如圖1.4)。此外,GQDs的發(fā)光性能可通過改變其粒徑尺寸、晶體結(jié)構(gòu)中的摻雜物和表面及邊緣處的化學(xué)官能團種類進行調(diào)節(jié)[73],有利于其在光電能源、生物傳感和生物成像方面的應(yīng)用[74-78]。
本文編號:3494385
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:135 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
(A)全彩量子點的制備和應(yīng)用;(B)量子點在不同波長LED照射下的發(fā)光特性[59]
有機半導(dǎo)體聚合物量子點(Polymer Dots,PDs)通常指由具有π共軛離域電子結(jié)構(gòu)的化學(xué)單體聚合得到的具有類似半導(dǎo)體的性質(zhì)量子點[60,61]。PDs的光學(xué)性質(zhì)主要取決于其聚合結(jié)構(gòu),由于聚合結(jié)構(gòu)具有的通用性,故PDs的帶隙可以通過改變參與聚合反應(yīng)的單體種類來進行調(diào)節(jié)。與量子點和金納米簇等無機納米粒子不同,PDs由有機成分組成,從而避免了重金屬組分帶來的生物毒性,具有良好的生物相容性。另外,與小分子有機熒光染料相比,PDs通常具有更高的吸收系數(shù)和更好的光穩(wěn)定性。此外,PDs還具有亮度高、光學(xué)吸收譜帶寬,斯托克斯位移大和易于修飾等優(yōu)點[62]。因此,PDs在細胞標記[62,63]、生物成像[64-66]、癌癥光療[67]和生物傳感[68-70]等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用潛力(圖1.3)。1.2.4 石墨烯量子點
1.2.4 石墨烯量子點石墨烯量子點(Graphene Quantum Dots,GQDs)是由無帶隙的二維石墨烯轉(zhuǎn)化形成的有帶隙的零維碳納米材料[72]。通常,GQDs是一種尺寸在10納米以內(nèi)的納米粒子,由單層或多層石墨烯組成,其結(jié)晶度要高于CDs[32]。GQDs的邊緣形態(tài)決定著它的電子分布和光學(xué)特性[61]。而且,由于其特殊的邊緣效應(yīng)和量子限制效應(yīng),GQDs也通常表現(xiàn)出與常規(guī)碳點不同的光學(xué)特性(如圖1.4)。此外,GQDs的發(fā)光性能可通過改變其粒徑尺寸、晶體結(jié)構(gòu)中的摻雜物和表面及邊緣處的化學(xué)官能團種類進行調(diào)節(jié)[73],有利于其在光電能源、生物傳感和生物成像方面的應(yīng)用[74-78]。
本文編號:3494385
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