【摘要】：三元量子點(diǎn)(QDs)由于其獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)在生物傳感技術(shù)中引起了廣泛的關(guān)注。因此,本論文制備三元量子點(diǎn)作為熒光團(tuán),并將其應(yīng)用于熒光生物傳感技術(shù)及生物成像中,實(shí)現(xiàn)對生物分子的檢測。(1)采用膠體化學(xué)方法,利用巰基丙酸作為穩(wěn)定劑與分散劑制備高發(fā)光的水溶性三元量子點(diǎn)碲硒化鎘CdSe_xTe_(1-x),研究不同Cd/巰基丙酸(MPA)物質(zhì)的量之比、不同反應(yīng)時間對三元量子點(diǎn)光譜性能的影響,并且著重探討了硒(Se)和碲(Te)兩種組分的比例對三元量子點(diǎn)光譜性能的影響。結(jié)果表明,三元量子點(diǎn)CdSe_xTe_(1-x)的紫外-可見吸收峰及熒光發(fā)射峰均隨著Se、Te組分比例的改變而改變。其中,CdSe_(0.5)Te_(0.5)(CdSeTe)的熒光發(fā)射波長最長,可達(dá)到662 nm,熒光壽命為151.1 ns。并且所制備的三元量子點(diǎn)分散性好,粒徑分布窄,平均粒徑約3 nm。(2)利用硅隔離層構(gòu)建一種新型的AuNR@CdSeTe核殼量子點(diǎn),并將其應(yīng)用于生物領(lǐng)域。金納米棒(AuNR)表面包裹介孔二氧化硅層后,涂覆上致密的二氧化硅層,然后將三元量子點(diǎn)CdSeTe附著在其表面上。致密的二氧化硅層可以減少Q(mào)Ds和AuNR之間潛在的熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)。為了克服傳統(tǒng)探針對諾如病毒(NV)檢測的不足,通過核酸雜交技術(shù)構(gòu)建了分子信標(biāo)(MB)偶聯(lián)的AuNR@CdSeTe熒光生物傳感器。MB-AuNR@CdSeTe生物探針具有良好的線性,該探針的線性范圍為2~20 copies/mL,檢測限(LOD)為1.6 copies/mL。此外,將聚乙二醇修飾的AuNR@CdSeTe-SiO_2納米粒子應(yīng)用于細(xì)胞成像中,實(shí)現(xiàn)了具有高對比度的熒光和暗場的雙模態(tài)成像,這在未來的癌癥診斷中具有巨大應(yīng)用潛力。(3)由于三元量子點(diǎn)CdSeTe的毒性較高,為了更好的應(yīng)用于生物領(lǐng)域,本論文采用水相合成法合成低毒性的三元量子點(diǎn)CuInS_2/ZnS。并且詳細(xì)討論了反應(yīng)溫度、pH值、反應(yīng)時間及Cu/In比等合成條件對三元量子點(diǎn)CuInS_2/ZnS的光學(xué)性能的影響,同時對合成的三元量子點(diǎn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。此外,將具有高發(fā)光、低毒性和良好生物相容性的三元量子點(diǎn)CuInS_2/ZnS作為熒光團(tuán),通過酰胺鍵與多巴胺(DA)結(jié)合。基于多巴胺功能化的三元量子點(diǎn)CuInS_2/ZnS通過酪氨酸酶(TYR)誘導(dǎo)熒光免疫傳感技術(shù)檢測Tau蛋白(Tau)。TYR通過點(diǎn)擊反應(yīng)與Tau蛋白抗體(antiTau)結(jié)合,構(gòu)建成Tau適配體-Tau-antiTau三明治結(jié)構(gòu),加入CuInS_2/ZnS QDs-DA,在分析物存在下DA被TYR催化氧化導(dǎo)致熒光猝滅。三元量子點(diǎn)CuInS_2/ZnS-DA的熒光信號強(qiáng)度與Tau蛋白的濃度對數(shù)形成良好線性,該熒光免疫傳感技術(shù)對Tau蛋白的檢測范圍為10 pM~200 nM,LOD為9.3 pM。本方法首次利用酪氨酸酶誘導(dǎo)的熒光免疫傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對Tau蛋白的高靈敏檢測,為檢測疾病生物標(biāo)志物開辟了一條新途徑。
【圖文】：

片斷檢測的原理基于 AuNR@CdSeTe 核殼結(jié)構(gòu)的熒光生物傳感器檢測 NV RNA 相關(guān)短片斷的響應(yīng)原理如圖 1.1 所示。采用 CTAB 膠束為有機(jī)模板，在金納米棒表面形成介孔二氧化硅層，然后通過催化正硅酸乙酯水解使二氧化硅層的進(jìn)一步沉積形成共軛 AuNR@SiO2，將包裹二氧化硅層的 AuNR 用作復(fù)合金屬親和性底物，直接與水相的三元量子點(diǎn) CdSeTe 組裝，得到高熒光性和高顆粒堆積密度的核殼結(jié)構(gòu)。同時設(shè)計(jì)一種發(fā)卡結(jié)構(gòu)，一端以 NH2修飾，另一端以熒光猝滅基團(tuán) BHQ-1 修飾，當(dāng) AuNR@CdSeTe 表面的巰基丙酸與發(fā)卡結(jié)構(gòu)的NH2結(jié)合后，與 BHQ-1 相互靠近而產(chǎn)生熒光共振能量轉(zhuǎn)移使復(fù)合材料的熒光猝滅。目標(biāo) RNA 序列與發(fā)卡結(jié)構(gòu)互補(bǔ)結(jié)合，使發(fā)卡結(jié)構(gòu)打開，熒光基團(tuán)遠(yuǎn)離猝滅基團(tuán)，，恢復(fù)熒光信號，以此實(shí)現(xiàn)對 NV RNA 相關(guān)短片斷的高靈敏的快速檢測。

HRTEM 圖（圖 1.7B）能進(jìn)一步看出三元量子點(diǎn) CdSeTe 具有良好的單分散性和相對窄的尺寸分布。此外，從圖 1.7C 中可以觀察到三元量子點(diǎn) CdSeTe的平均晶格條紋間距為 3.53 ，對應(yīng)立方相的 CdSeTe 的（111）面。HRTEM圖顯示所制備的三元量子點(diǎn) CdSeTe 具有明顯的晶格條紋，且具有很高的結(jié)晶度。
【學(xué)位授予單位】：福建醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP212;R318

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本文編號：2687990