核殼型量子點和功能化聚苯乙烯微球的制備、表征及在熒光標記上的應用.pdf

1、核殼型量子點和功能化聚苯乙烯微球的制備、化學修飾及將其作為熒光探針在化學生物學、分子生物學、醫(yī)學等領域的研究為當前最熱門的課題之一。本文對核殼型量子點和功能化聚苯乙烯微球的制備及在熒光標記上的應用進行了詳細研究。論文主要分為兩個部分：第一部分從核殼型量子點的制備、表征以及核殼型量子點在化學生物分析中的應用著手，發(fā)展了高靈敏、操作簡單、低成本而且多用途的熒光檢測方法；第二部分從功能化聚苯乙烯微球的制備著手，對其進行了表征，通過與量子點、熒

2、光素的結合制各出了熒光復合材料，并在應用上做了相關研究。本文主要開展的工作如下：
　　 合成了巰基丙酸修飾的CdSe/ZnS核殼型量子點，并以該量子點為熒光探針，發(fā)展了一種可用于快速細菌定量的新方法。該檢測方法原理是基于所制備的量子點探針能在EDC和NHS的作用下與細菌表面氨基直接發(fā)生偶聯(lián)，通過細菌數(shù)量差異導致的體系熒光差異而對細菌進行定量。以大腸桿菌為檢測對象，在優(yōu)化的實驗條件下，該方法的線性范圍為102～106 CFU/mL

3、，檢測限為102 CFU/mL。此外，我們還對5種真實樣品進行了細菌數(shù)量的測定，檢測結果與平板計數(shù)方法基本一致，相對標準偏差在5.9～8.8％之間，由此可見，基于巰基丙酸修飾的CdSe/ZnS核殼型量子點在細菌計數(shù)上的應用是可行的。
　　 采用反相微乳液技術，以CdSe/ZnS量子點作為內核材料，利用溫和實驗條件下硅烷化試劑水解的原理，實現(xiàn)了硅殼型量子點熒光納米顆粒的成功制備，并創(chuàng)新性的發(fā)展了一種用于細菌定量的快速檢測方法。該熒

4、光納米顆粒分散性好，并根據(jù)實驗需要帶上了氨基、磷酸基等化學基團，易與生物分子結合。在戊二醛作用下能與細菌表面氨基發(fā)生偶聯(lián)。在優(yōu)化的實驗條件下，該方法的線性范圍為3×102～107 CFU/mL，檢測限為3×102 CFU/mL，至少比常用的平板計數(shù)法低10～20倍。我們還對7種真實樣品進行了測定，檢測結果與平板計數(shù)方法一致，標準偏差在允許范圍之內，并且有好的重現(xiàn)性。本實驗不僅證實了CdSe/ZnS/SiO2復合量子點用于快速細菌定量的可

5、行性，并且為使這一新型細菌定量方法發(fā)展成為一種通用型檢測手段邁出了非常重要的一步。
　　 采用水相合成法分別用CdCl2·2.5 H2O、Se和Na2S代替有機金屬物作為前體在低溫合成了檸檬酸修飾的CdSe/CdS核殼型量子點。所合成的量子點大小均一，光穩(wěn)定性強，連續(xù)照射3600 s以后，其熒光強度幾乎沒有變化。并以此核殼型量子點為熒光探針，牛血清白蛋白(BSA)為檢測對象，發(fā)展了一種快速、超靈敏、簡單的蛋白質測定方法。該方法的

6、檢測范圍為0.1～10μg/mL，檢測限為0.06μg/mL，優(yōu)于傳統(tǒng)的用有機熒光染料為熒光探針定量檢測蛋白的方法。我們還對3種人工混合樣品進行了測定，檢測結果與真實值基本一致。由此可見，水溶性CdSe/CdS核殼型量子點是一種理想的熒光探針，其在蛋白質定量檢測上的應用是可行的。
　　 以巰基丙酸修飾的CdSe/ZnS核殼型量子點作為熒光探針，以酶檢測法為基礎，首次利用乙醇氧化酶催化氧化乙醇釋放的H2O2能引起量子點熒光淬滅的原

7、理，建立了一種快速、簡單、有效的乙醇定量檢測的新方法。并對反應時間、反應溫度、乙醇氧化酶濃度及緩沖溶液pH值等多種因素的影響進行了考察。當乙醇含量在0.1 mM～8mM范圍內時，量子點的熒光淬滅程度I0/I與乙醇的含量成正比，檢測限為0.05 mM。我們還對4種真實樣品進行了測定，檢測結果與真實結果基本一致，相對誤差在2.9～4.9％之間。實驗證明以酶檢測法和量子點熒光檢測相結合是一種更為理想的乙醇檢測方法。
　　 采用4-VB

8、TU、苯乙烯和DVB為單體合成了巰基功能化的聚苯乙烯微球，并且建立了一種直接、可重復的、不可逆的把高含量量子點(6～15wt.％)固定在微球上的方法。首次闡述了功能化的聚苯乙烯微球可以作為一種配體來固定量子點。量子點的固定量與巰基化聚苯乙烯微球中巰基的含量成正比。所合成的QDs/聚苯乙烯微球熒光復合微球在極性和非極性的溶液中都有好的穩(wěn)定性，并且保留了量子點最初優(yōu)良的光學性能，是一種性能良好的復合材料。
　　 合成了表面帶氨基的S