稀土摻雜發(fā)光納米顆粒的微波輔助合成、磁功能化及生物分析應用.pdf

1、稀土摻雜發(fā)光納米材料具有發(fā)射光譜窄、發(fā)光壽命長、光穩(wěn)定性好、Stokes位移大、毒性低等特點。作為新型標記物，稀土發(fā)光納米材料逐漸引起人們的重視，相關報道也日益增多。目前，稀土摻雜發(fā)光納米材料的合成方法已比較成熟，但仍存在不足之處。發(fā)展一種能夠高效制備光學性能優(yōu)異的發(fā)光納米材料的新方法，縮短合成時間，提高合成效率，仍是研究的重點方向。另外，稀土發(fā)光與磁性復合納米材料的制備也是生物分析領域研究的熱點。磁性-發(fā)光復合納米粒子既能在生物和分析

2、檢測中進行痕量樣品的分離富集以提高檢測靈敏度，又可實現(xiàn)對生物活體和組織的靶向標記，擴展材料的應用范圍。據此，本項研究立足于快速制備稀土摻雜發(fā)光納米材料以及磁性-發(fā)光復合納米材料，建立了一系列微波輔助加熱合成的新方法，考察所合成納米材料在腫瘤細胞標記和生物分子檢測等領域中的應用，具體內容如下:
　　1.采用微波輔助加熱法合成了稀土摻雜的LaF3∶Ce，Tb和LaF3∶Eu下轉換發(fā)光納米顆粒，考察了各反應條件對納米顆粒發(fā)光性能的影響，

3、確定了最佳合成條件。通過改變摻雜稀土離子的種類和摩爾比例得到了具有綠、黃、橙、紅四種不同發(fā)光性質的LaF3納米顆粒。
　　2.采用微波輔助加熱法合成了稀土摻雜的NaYF4上轉換發(fā)光納米顆粒。首先考察了前驅體對納米顆粒性能的影響，在稀土硬脂酸鹽、醋酸鹽和巰基乙酸鹽三種前驅體中，以稀土醋酸鹽為前驅體時合成的納米顆粒發(fā)光強度最高，分別是其它兩者的10倍和30倍。接下來考察了氟源對納米顆粒性能的影響，在NH4F、NaF、NH4HF2、Bm

4、imBF4四種氟源中，以NH4F為氟源合成的納米顆粒發(fā)光強度最高，是其它三者發(fā)光強度的近100倍。另外，四種氟源所制備的納米顆粒在543 nm和653 nm處的發(fā)光強度比值明顯不同，基于此現(xiàn)象用不同的氟源制得了分別具有綠色、橙色、黃色和青色四種發(fā)光特性的納米顆粒。
　　3.采用共價鍵合法，將表面羧基修飾的Fe3O4磁性納米粒子與氨基修飾的NaYF4∶Yb，Er上轉換發(fā)光納米粒子偶聯(lián)，得到磁性-發(fā)光雙功能復合納米粒子?？疾炝随I合反應

5、中溫度、時間、反應物比例等因素對復合納米粒子發(fā)光強度的影響。制備的復合納米粒子同時具備順磁性和優(yōu)異的上轉換發(fā)光性能，可同時實現(xiàn)對生物樣品的標記與分離，且粒子表面富含氨基和羧基，可直接與生物分子偶聯(lián)以進行后續(xù)應用。
　　4.考察了微波輔助溶劑熱法所合成NaYF4∶Yb，Er上轉換發(fā)光納米顆粒和共價鍵合法所合成Fe3O4/NaYF4∶Yb，Er磁性-發(fā)光復合納米粒子在腫瘤細胞標記中的應用前景。將二者分別與CEA8抗體和轉鐵蛋白偶聯(lián)作為

6、探針，與HeLa細胞共同孵育并進行熒光顯微成像。用兩種方法均可實現(xiàn)對HeLa細胞的特異性標記，紅外光激發(fā)有效地避免了來自生物樣品自體熒光的干擾。
　　5.首次利用伴刀豆球蛋白與殼聚糖之間的特異性結合，將微波輔助加熱法合成的表面殼聚糖修飾的LaF3∶Ce，Tb發(fā)光納米顆粒，與表面伴刀豆球蛋白修飾的Fe3O4磁性納米粒子連接，制備了磁性-發(fā)光復合納米粒子。利用合成的復合納米粒子，基于葡萄糖與復合納米粒子中LaF3∶Ce，Tb表面殼聚糖

7、之間的競爭作用，實現(xiàn)了對葡萄糖的定量檢測。線性范圍為2.5-18.5μmol·L-1，回歸方程為I=4.59×102-4.79C，R=0.9993;檢出限為0.65μmol·L-1，相對標準偏差(RSD)為1.7％（16.5μmol·L-1，n=11）。
　　6.以離子液體為氟源，檸檬酸為絡合劑，用微波輔助溶劑熱法制備了LaF3∶Ce，Tb納米顆粒?；诳箟难釋aF3∶Ce，Tb納米顆粒的發(fā)光猝滅作用，建立了一種快速檢測抗壞血

8、酸的新方法。線性范圍為0-1.0×10-4 mol·L-1，線性方程為I=402.10-1.21×106C，R=0.9995;檢出限為2.4×10-6 mol·L-1，RSD為0.5％(5.33×10-5 mol·L-1，n=11)。將該方法用于VC注射液中抗壞血酸的檢測，與滴定法對比，結果無顯著性差異。
　　7.利用微波輔助溶劑熱法合成NaYF4∶Yb，Tm藍色上轉換發(fā)光納米顆粒，并作為能量的供體，與阿霉素構建發(fā)光共振能量轉移體