核殼型量子點(diǎn)和功能化聚苯乙烯微球的制備、表征及在熒光標(biāo)記上的應(yīng)用.pdf

1、核殼型量子點(diǎn)和功能化聚苯乙烯微球的制備、化學(xué)修飾及將其作為熒光探針在化學(xué)生物學(xué)、分子生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的研究為當(dāng)前最熱門的課題之一。本文對核殼型量子點(diǎn)和功能化聚苯乙烯微球的制備及在熒光標(biāo)記上的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)研究。論文主要分為兩個(gè)部分：第一部分從核殼型量子點(diǎn)的制備、表征以及核殼型量子點(diǎn)在化學(xué)生物分析中的應(yīng)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(jìn)行了表征，通過與量子點(diǎn)、熒

2、光素的結(jié)合制各出了熒光復(fù)合材料，并在應(yīng)用上做了相關(guān)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(diǎn)，并以該量子點(diǎn)為熒光探針，發(fā)展了一種可用于快速細(xì)菌定量的新方法。該檢測方法原理是基于所制備的量子點(diǎn)探針能在EDC和NHS的作用下與細(xì)菌表面氨基直接發(fā)生偶聯(lián)，通過細(xì)菌數(shù)量差異導(dǎo)致的體系熒光差異而對細(xì)菌進(jìn)行定量。以大腸桿菌為檢測對象，在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)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(shí)樣品進(jìn)行了細(xì)菌數(shù)量的測定，檢測結(jié)果與平板計(jì)數(shù)方法基本一致，相對標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)在細(xì)菌計(jì)數(shù)上的應(yīng)用是可行的。
　　 采用反相微乳液技術(shù)，以CdSe/ZnS量子點(diǎn)作為內(nèi)核材料，利用溫和實(shí)驗(yàn)條件下硅烷化試劑水解的原理，實(shí)現(xiàn)了硅殼型量子點(diǎn)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(xì)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(shí)驗(yàn)需要帶上了氨基、磷酸基等化學(xué)基團(tuán)，易與生物分子結(jié)合。在戊二醛作用下能與細(xì)菌表面氨基發(fā)生偶聯(lián)。在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)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(jì)數(shù)法低10～20倍。我們還對7種真實(shí)樣品進(jìn)行了測定，檢測結(jié)果與平板計(jì)數(shù)方法一致，標(biāo)準(zhǔn)偏差在允許范圍之內(nèi)，并且有好的重現(xiàn)性。本實(shí)驗(yàn)不僅證實(shí)了CdSe/ZnS/SiO2復(fù)合量子點(diǎn)用于快速細(xì)菌定量的可

5、行性，并且為使這一新型細(xì)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(jī)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(diǎn)。所合成的量子點(diǎn)大小均一，光穩(wěn)定性強(qiáng)，連續(xù)照射3600 s以后，其熒光強(qiáng)度幾乎沒有變化。并以此核殼型量子點(diǎn)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(zhì)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(jī)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(jìn)行了測定，檢測結(jié)果與真實(shí)值基本一致。由此可見，水溶性CdSe/CdS核殼型量子點(diǎn)是一種理想的熒光探針，其在蛋白質(zhì)定量檢測上的應(yīng)用是可行的。
　　 以巰基丙酸修飾的CdSe/ZnS核殼型量子點(diǎn)作為熒光探針，以酶檢測法為基礎(chǔ)，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(diǎn)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(yīng)時(shí)間、反應(yīng)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(jìn)行了考察。當(dāng)乙醇含量在0.1 mM～8mM范圍內(nèi)時(shí)，量子點(diǎn)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(shí)樣品進(jìn)行了測定，檢測結(jié)果與真實(shí)結(jié)果基本一致，相對誤差在2.9～4.9％之間。實(shí)驗(yàn)證明以酶檢測法和量子點(diǎn)熒光檢測相結(jié)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(fù)的、不可逆的把高含量量子點(diǎn)(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(diǎn)。量子點(diǎn)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(fù)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(diǎn)最初優(yōu)良的光學(xué)性能，是一種性能良好的復(fù)合材料。
　　 合成了表面帶氨基的S