納米粒子與光子晶體復合編碼載體的制備及應用.pdf

1、隨著生物檢測技術、高通量篩選技術和多元分析技術的發(fā)展，流動載體編碼技術由于其靈敏度高，編碼量大，反應快速等特點受到廣泛關注。其中基于光譜技術的光學編碼由于其編碼、檢測技術成熟，檢測方便直觀而得以普遍應用。傳統(tǒng)的熒光染料所產(chǎn)生的編碼穩(wěn)定性不高，光子晶體編碼又存在著編碼量少等問題，都對其應用造成了一定的限制。因此，本論文制備了量子點等納米粒子與光子晶體編碼相結合的復合編碼載體，能夠很好的解決以上問題，并研究了該復合編碼載體在生物檢測中的應用

2、。具體研究內(nèi)容如下：
　　 (1)通過層層自組裝的方法將不同大小的量子點分別組裝到不同的光子晶體微球的表面，使得量子點編碼與光子晶體編碼這兩種光譜編碼的結合起來。首先通過優(yōu)化制備水相量子點的條件，制備出以巰基丙酸為穩(wěn)定劑的不同顏色的水相CdTe量子點；通過微流控裝置制備出由二氧化硅粒子自組裝成的大小可控、尺寸均一的光子晶體微球。然后基于層層自組裝技術，將不同顏色的量子點包被在不同編碼的二氧化硅光子晶體微球表面，得到了量子點和光子

3、晶體復合編碼載體。研究了不同的吸附過程對光子晶體的結構及其復合微球的熒光光譜和反射光譜的影響。DNA雜交實驗說明該復合編碼微球作為生物分子的固相載體具有制備簡單、編碼穩(wěn)定和解碼方便等優(yōu)點。
　　 (2)利用二氧化硅光子晶體微球特殊的結構和量子點的特有性質(zhì)，將光子晶體對檢測信號的增強作用與量子點編碼結合起來，制備了新型多功能的編碼載體以用于生物編碼檢測。根據(jù)量子點的特有性質(zhì)，可以得到同時利用量子點的強度和光譜來編碼的微球，編碼量大

4、大增加。同時，由于光子晶體微球具有很大的比表面積，因此在DNA的檢測中可以使得檢測信號得到放大增強。實驗對比了同樣大小的光子晶體微球和玻璃微球，通過對不同濃度的DNA的檢測結果的分析，以光子晶體微球作為固相載體的熒光免疫檢測的靈敏度達到6.7pmol/L，遠遠高于玻璃微球熒光免疫檢測的靈敏度(890pmol/L)。因此，該多功能編碼微球作為生物分子的固相載體具有編碼量大和較高的靈敏度等優(yōu)勢，有望在實際的高通量多組分檢測中得到應用。

5、>　　 (3)基于量子點和金納米粒子之間熒光能量轉(zhuǎn)移(FRET)現(xiàn)象，構建了以二氧化硅光子晶體微球為載體的DNA多元檢測技術。在這個體系的研究中，將量子點固定在光子晶體編碼微球表面作為熒光能量給體，DNA雜交反應后，Au-DNA靠近量子點使得量子點的熒光淬滅，而目標DNA的加入可以使得部分的熒光淬滅得到恢復，實現(xiàn)了DNA的多元定量檢測。同有機染料(Cy5)與量子點的熒光能量轉(zhuǎn)移體系相比，金納米粒子與量子點之間的熒光能量轉(zhuǎn)移效率更高，達

6、到84.3％。因此采用了該體系來進行DNA的定量分析。在多組分DNA的檢測中，能夠用這種方法高效、靈敏的檢測出待測組分。
　　 (4)利用復合編碼微球作為抗體固定的載體，用于多組分免疫分析。用癌胚抗原(CEA)和甲胎蛋白(AFP)作為模型分析物，AFP和CEA都可以在1.0-100ng/mL范圍內(nèi)被快速檢測，檢測限分別為0.72和0.89ng/mL（信噪比為3）.用提出的方法分析了臨床血清樣品，結果與臨床上參考方法相比，具有良好