幾種基于稀土氟化物上轉(zhuǎn)換熒光納米傳感器的構(gòu)建和應(yīng)用.pdf

1、稀土離子摻雜的上轉(zhuǎn)換納米材料是一類吸收長(zhǎng)波長(zhǎng)、低能量光子，發(fā)射短波長(zhǎng)、高能量光子的重要新型發(fā)光材料。與小分子熒光有機(jī)染料和量子點(diǎn)等其他熒光材料相比，具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):具有低毒性、化學(xué)穩(wěn)定性高、低背景干擾、減少激發(fā)光散射等。因此在生物分子檢測(cè)方面具有很高的應(yīng)用價(jià)值。本論文采用水熱法制備水溶性的上轉(zhuǎn)換納米粒子，構(gòu)建了基于上轉(zhuǎn)換納米粒子的化學(xué)/生物傳感器，發(fā)展了一系列靈敏、可靠、快速以及多組分同時(shí)檢測(cè)的新方法，用于蘇丹紅、尿酸、乙酰膽堿酯酶

2、活性和鎘離子的檢測(cè)。主要內(nèi)容如下:
　　1.基于蘇丹紅染料對(duì)上轉(zhuǎn)換納米粒子(UCNPs)熒光的內(nèi)濾效應(yīng)，構(gòu)建了一種用于檢測(cè)蘇丹紅的納米傳感器。蘇丹紅的吸收峰與UCNPs的熒光發(fā)射峰重疊，能夠吸收UCNPs的熒光導(dǎo)致體系的熒光淬滅。熒光強(qiáng)度隨著蘇丹紅濃度的增加而呈線性減少。在最佳條件下，蘇丹紅Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的線性范圍分別為0.05-40μg/mL，0.01-20μg/mL，0.01-40μg/mL，0.05-40μg/mL，相應(yīng)的檢

3、測(cè)限約為15.1 ng/mL，2.83 ng/mL，3.52 ng/mL和16.7 ng/mL。這種納米傳感器具有良好的穩(wěn)定性、靈敏性可成功地用于辣椒粉樣品中蘇丹紅的檢測(cè)。
　　2.設(shè)計(jì)了一種新型的比率熒光及比色尿酸(UA)傳感平臺(tái)。在H2O2的存在下，具有類過氧化酶性質(zhì)的ZnFe2O4磁性納米粒子(MNPs)能夠催化氧化N-乙基-N-（3-磺丙基-3-甲基苯胺鈉鹽）(TOPS)與4-氨基-安替比林(4-AAP)反應(yīng)生成紫色物質(zhì)（

4、化合物1），這種紫色物質(zhì)在波長(zhǎng)550 nm有特征吸收峰，能夠淬滅波長(zhǎng)557 nm上轉(zhuǎn)換熒光。然而，UCNPs在波長(zhǎng)705 nm處的熒光強(qiáng)度不變，比率熒光強(qiáng)度((I557/I705)0/(I557/I705))與UA的濃度成正比例。更重要的是，該比色傳感可以通過肉眼觀察顏色變化直接辨別UA的濃度，這種納米傳感器能夠很好的靈敏檢測(cè)UA。最佳條件下，比率熒光及比色檢測(cè)線性范圍均為0.01-1 mM，最低檢測(cè)限分別是2.86μM和5.79μM。

5、擬定的方法能夠成功的應(yīng)用在檢測(cè)人體血清中的UA。
　　3.本文構(gòu)建了一種基于谷胱甘肽(GSH)調(diào)節(jié)的多功能平臺(tái)，采用UCNPs和金納米粒子(AuNPs)之間的熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)用于檢測(cè)乙酰膽堿酯酶(AChE)活性和鎘離子(Cd2+)。檢測(cè)機(jī)理是基于AuNPs能夠淬滅UCNPs的熒光。首先AChE催化水解乙酰硫代膽堿(ATC)產(chǎn)生硫代膽堿，硫代膽堿可以通過Au-S鍵使AuNPs聚集，從而改變UCNPs的熒光。然而，GSH的

6、存在能夠阻止AuNPs的聚集并且能夠拉大AuNPs和UCNPs之間的距離。當(dāng)Cd2+加入到AuNPs，GSH和AChE/ATC體系中，Cd2+能夠與GSH絡(luò)合形成(GS)4Cd復(fù)合物，這時(shí)AuNPs又開始聚集。聚集的納米金會(huì)從UCNPs表面脫離，從而使UCNPs的熒光恢復(fù)。在最佳條件下，AChE和Cd2+的檢測(cè)限分別是0.015 mU/mL和0.2μM。這種基于小分子調(diào)節(jié)的UCNPs/AuNPs體系是一種簡(jiǎn)單、非標(biāo)記的方法，也可以用于檢