基于磁性氧化鐵納米材料的生物檢測及量子點制備.pdf

1、隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展，納米尺寸的功能材料已經(jīng)成為當前材料學一個越來越活躍的研究領(lǐng)域。納米材料因其獨特的理化性質(zhì)，使其在生物分析檢測中的應(yīng)用也越來越廣泛。氧化鐵納米粒子以及量子點作為新型的功能材料，被廣泛應(yīng)用于生物、材料以及環(huán)境等眾多領(lǐng)域。本文在引言部分簡要介紹了磁性氧化鐵納米粒子的制備方法，并從氧化鐵納米材料的特點出發(fā)詳細評述了磁性氧化鐵納米粒子在細胞、蛋白質(zhì)和核酸分離以及生物檢測中的應(yīng)用，對于多功能復(fù)合磁性氧化鐵納米粒子構(gòu)建在生物醫(yī)

2、學領(lǐng)域中的應(yīng)用具有指導意義。量子點具有激發(fā)光譜寬、發(fā)射光譜窄、量子產(chǎn)率高、光穩(wěn)定性好等獨特的光學性質(zhì)，并且其波長可通過調(diào)控晶粒尺寸和組成來實現(xiàn)，如何進一步完善量子點的制備工藝，提高量子點質(zhì)量及熒光性能，并最終更好地應(yīng)用生物學領(lǐng)域，也將是我們努力實現(xiàn)的目標和方向。
　　 本論文主要工作是研究了氧化鐵納米材料的類酶活性，同時利用納米氧化鐵特性對NO及葡萄糖生物分子進行了檢測，最后研究了不同粒徑量子點的有效控制合成及表面功能化，重點研

3、究了合成量子點的光學、表面化學等特性。論文主要工作如下：
　　 1. Fe3O4磁性納米粒子具有過氧化物酶的某些特性，能夠催化過氧化氫與其底物3,3',5,5'-四甲基聯(lián)苯胺(TMB)發(fā)生顯色反應(yīng)。所需的Fe3O4具有顆粒均勻性，而且分散良好，用透射電鏡觀察了材料的形貌，用傅里葉紅外光譜儀分析了Fe3O4納米粒子的表面官能化情況。研究了TMB底物的顯色反應(yīng)機理，通過對不同粒徑Fe3O4的綜合分析，選擇粒徑大約為28nm的Fe3O

4、4作為類酶催化劑，發(fā)現(xiàn)隨著粒子濃度的增大，催化效率也隨之增高。
　　 2. 采用粒徑均一，分散性好的Fe3O4納米粒子，并使用多種方法對其進行相關(guān)表征，應(yīng)用透射電鏡TEM、振動樣品磁強計研究了Fe3O4納米粒子。利用Luminol-H2O2-Fe3O4化學發(fā)光分析法檢測NO，并且利用外加磁場對Fe3O4進行分離。依照文獻方法合成飽和NO溶液，先采用Griess法對其濃度進行測試，然后通過對H2O2濃度、Fe3O4濃度以及溫度條件

5、的優(yōu)化，利用化學發(fā)光分析法選擇最佳條件下進行NO濃度的檢測，得到相關(guān)性很好的工作曲線。
　　 3. 利用磁性納米粒子的催化特性通過化學發(fā)光分析法對葡萄糖進行檢測。葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化下發(fā)生氧化反應(yīng)生成H2O2，生成的H2O2在Fe3O4磁性納米粒子的催化作用下與魯米諾發(fā)生反應(yīng)，并產(chǎn)生化學發(fā)光信號。在優(yōu)化的實驗條件下，采用Luminol-H2O2-Fe3O4增強化學發(fā)光新體系檢測低濃度葡萄糖也具有較好的響應(yīng)特性，在2μmol

6、/L～10mmol/L的葡萄糖濃度范圍內(nèi)，相關(guān)性都達到0.998以上。
　　 4. 研究了在液體石蠟體系中CdSe量子點的成核與生長，采用酶標儀，動態(tài)光散射粒度儀，透射電鏡，熒光倒置顯微鏡等儀器進行表征。結(jié)果表明合成的CdSe量子點具有依據(jù)不同的尺寸而獲得不同顏色熒光的光學性能。同時，為了得到具有生物相容性的量子點，我們采用微乳液體系，合成分散性好、熒光量子產(chǎn)率高的SiO2包覆的核殼結(jié)構(gòu)的CdSe@SiO2量子點。我們采用透射電