單分子水平上的量子點熒光性質(zhì)和生物芯片研究.pdf

1、單分子檢測是最高靈敏度的一種檢測方法,可對體系中單個分子的行為進(jìn)行研究,是低物質(zhì)含量監(jiān)測技術(shù)中最后一個里程碑。量子點作為一種熒光標(biāo)記物,與傳統(tǒng)熒光染料相比,具有許多優(yōu)良的光學(xué)性質(zhì),已在分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、醫(yī)學(xué)等研究領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。單分子水平上的量子點的光學(xué)特性研究,能為進(jìn)一步改善其光學(xué)性能提供思路,同時有助于更好的應(yīng)用于各領(lǐng)域。比如,量子點在單分子水平微陣列芯片上的應(yīng)用。傳統(tǒng)的微陣列芯片對微量生物樣品及低豐度基因的表

2、達(dá)的檢測,需要對樣品進(jìn)行擴(kuò)增。單分子水平上的微陣列芯片技術(shù)不要求將目標(biāo)分子放大擴(kuò)增,可以實現(xiàn)高靈敏檢測,能進(jìn)一步提高基因芯片的檢測靈敏度和定量準(zhǔn)確性。
　　 本文主要針對單個量子點在水中與空氣中熒光特性的差異及單分子水平上的微陣列芯片的定量開展研究。主要工作如下:
　　 (1)單個量子點在液固界面與氣固界面中熒光特性的差異研究。
　　 以液固界面中量子點(即水溶液中量子點,簡稱濕樣)和氣固界面中量子點(即水被蒸發(fā)

3、后的量子點,簡稱干樣)為對象,對它們在光漂白,熒光強(qiáng)度,熒光間歇,光譜藍(lán)移,熒光壽命五個方面進(jìn)行了研究。
　　 實驗結(jié)果表明:與濕樣相比,干樣量子點更耐漂白:熒光強(qiáng)度更強(qiáng)；熒光壽更短；“Blinking”頻率更小,即干樣量子點的冪律分布指數(shù)(αoff/αon)小。干樣量子點的藍(lán)移波長及藍(lán)移速率比濕樣的?。槐容^QD525/QD655與聚乙烯乙二醇(PEG)包裹的QD585的藍(lán)移速率,發(fā)現(xiàn)QD525/QD655的藍(lán)移速率要大于量子點

4、QD585,尤其是濕樣；量子點藍(lán)移波長的絕對值大小隨量子點尺寸變大而增加。
　　 (2)單分子水平上的微陣列芯片定量研究。
　　 以通用汞燈激發(fā)的寬場熒光顯微鏡和電子倍增電荷耦合器件(EMCCD)作為單分子微陣列芯片檢測平臺,用單分子計數(shù)的方法定量分析了miRNA微陣列芯片的miRNA的表達(dá)?？疾榱宋㈥嚵行酒须s交陣列點的熒光斑的漂白步數(shù),計算出分子的密度。對比商業(yè)化的熒光信號值,結(jié)果表明單分子定量方法用于微陣列芯片的定