收藏本站
《天津大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

疾病诊断用功能化量子点荧光探针的研究

张兵波  
【摘要】: 量子点(quantum dots,缩写为QDs),又叫做半导体纳米晶,由于其独特的光学和电学性质在生物医学领域具有广泛的应用前景。本文通过对所制备的亲油性量子点的表面改性,将其亲水性化,并在此基础上通过耦联生物大分子,制备特异性量子点荧光探针,用于疾病的诊断。具体研究内容如下: 1.通过高温油相法制备出尺寸均一、单分散性好且有较高结晶度的CdSe量子点。各种不同的CdSe量子点的荧光发射波长范围为535nm-580nm,粒径范围为2.8nm-4.37nm,荧光发射半峰宽范围为23-29nm,量子产率最高可达73%。分别研究了反应时间,配体种类及用量等对量子点光学性能的影响。紫外-可见分光光度计(UV-Vis),荧光分光光度计(PL)表征结果表明:随着反应时间的延长,CdSe量子点的吸收和发射光谱发生红移,粒径逐渐增大。继而又采用连续离子层吸附反应(SILAR)对亲油性CdSe量子点进行表面包覆改性,制备出多种不同的核壳结构量子点,并通过UV-Vis,PL,场发射透射电子显微镜(HRTEM),X射线粉末衍射仪(XRD)研究包覆前后量子点的光学性能,型貌,粒径及内部结构。结果表明,包覆后各种不同的核壳结构量子点的吸收和发射光谱出现明显红移,最大的荧光发射波长为640nm,荧光发射半峰宽范围为30nm-40nm,量子产率从改性前的0.1左右可提高到0.688。在此基础上,制备了含CdS和ZnS合金壳层的量子点,既最大限度的提高量子产率(0.5-0.7左右),又有效的控制荧光发射峰半峰宽(30nm-36nm)。 2.通过表面配体交换,双亲性高分子自组装,超声乳化改性以及二氧化硅包裹对亲油性量子点进行亲水性改性。结果表明:配体交换改性简单易行,但产品的胶体稳定性差,荧光效率较低;双亲性高分子自组装改性工艺简单,但纯化较难且繁琐;超声乳化方法改性简单易行,且产品纯化简单,离心即可,但所制备的颗粒较大且不均匀;二氧化硅包裹改性工艺成熟,制备的产品呈单分散,粒径较小,但制备周期较长。实验中还对不同结构和组成的量子点经过二氧化硅改性后的荧光性能做了系列研究,结果表明,具有多层壳的亲油性量子点二氧化硅改性后更具稳定性和较高的荧光效率。不同的改性方法各有优缺点,对于不同的生物医学应用可以采取相应的亲水性改性方法。 3.利用自制的量子点制备了两种拟用于生物检测的量子点荧光微球:(1)采用溶胀法成功制备出多种量子点聚苯乙烯(PS)荧光编码微球;荧光显微镜及荧光分光光度计检测结果说明:核壳结构量子点对PS微球染色效果要优于CdSe核量子点;通过调节溶胀时间可以获得不同强度编码的荧光微球。 4.采用超声乳化和二氧化硅包裹的方法制备荧光磁性多功能纳米颗粒。TEM表征结果表明,超声乳化方法制备的荧光磁性纳米颗粒粒径在200nm左右,粒径分布较宽;二氧化硅包裹的荧光磁性纳米颗粒粒径较小,40nm左右,且呈单分散。二者均借助光电子能谱(EDX)证明量子点和磁性纳米颗粒均被成功包载。实验中还研究了荧光效率和磁响应性之间的平衡,以保证在较高荧光效率的同时具有较好的磁响应性。 5.将亲水性量子点与生物大分子(如抗体)耦联,制备特异性荧光纳米探针,用于液相生物芯片检测。在羧基化聚苯乙烯微球表面通过耦联抗原分子致敏,再与所制备的特异性荧光量子点纳米探针发生抗原抗体反应,以检测特定抗原。 6.制备多色亲水性量子点用于高通量生物检测。将两种颜色的亲水性量子点耦联相应的抗体,加入到预先包被相应抗原的聚苯乙烯96孔板,发生免疫反应。结果表明,混合抗原样品的孔内能观察到两种颜色的荧光信号,说明多色量子点荧光探针能够用于高通量生物检测领域。 7.量子点荧光纳米探针用于禽流感病毒的检测。将亲水性量子点与禽流感多克隆抗体耦联,制备出对禽流感病毒具有特异性识别的荧光探针。结果表明,量子点荧光探针能有效检测禽流感病毒,检测快速且灵敏,适合在出入境口岸的快速检测。 综上所述,本文将纳米技术与疾病诊断技术相结合,采用具有特异性识别能力的量子点作为生物检测的荧光纳米探针用于疾病诊断的前期研究,充分利用量子点本身优越的荧光特性和所耦联生物分子的特异性研制出具有灵敏性高、特异性强、光稳定性好的高通量荧光诊断试剂,为疾病的早期诊断提供了重要的科学依据。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TH776

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 田红叶,贺蓉,古宏晨;不同温度下硒化镉(CdSe)量子点的生长及荧光性研究[J];功能材料;2005年10期
2 宋会花,方震,郭海清;纳米CdSe与聚4-乙烯基吡啶盐的复合与表征[J];物理化学学报;2003年01期
3 卢秀琼;余建中;;禽流感流行——论突发公共卫生事件的应对[J];现代预防医学;2006年08期
4 张震雷,吴庆生,丁亚平;CdS纳米微粒的聚四氟乙烯多孔膜法制备及其表面修饰[J];应用化学;2004年08期
5 唐爱伟,滕枫,王元敏,周庆成,王永生;II-VI族半导体量子点的发光特性及其应用研究进展[J];液晶与显示;2005年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐科,孙晓娟;微波辐照法处理炼油厂“三泥”水相[J];安徽化工;2004年05期
2 王志强,曹明礼,龚安华,苏青青;相变储热材料的种类、应用及展望[J];安徽化工;2005年02期
3 邓振旭;;禽流感病毒检测技术的研究进展[J];安徽农业科学;2006年12期
4 揭候申;;高致病性禽流感的诊断与免疫[J];安徽农业科学;2006年16期
5 张莉,褚道葆;酸度对偏钛酸水热法合成纳米TiO_2的影响[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2002年01期
6 张琳丽,郭常新,陈建刚,胡俊涛;水浴法制备形貌可控的一维ZnO纳米和微米棒[J];半导体学报;2005年11期
7 董洪梅,王新风;PDA培养基的微波灭菌研究[J];北方园艺;2005年01期
8 张青山,陆宝萍,郭炳南;微波辐射促进腈类化合物水解[J];火炸药学报;2003年03期
9 陈华雄;陈树森;金韶华;李丽洁;史彦山;向玉联;;六硝基六氮杂异伍兹烷转晶中的分子动力学模拟[J];火炸药学报;2007年05期
10 王科军;刘芳;贾德民;;通用不饱和聚酯的微波合成[J];玻璃钢/复合材料;2007年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王锋;王善强;史志兰;;核设施退役去污方法研究[A];全国核与辐射设施退役学术研讨会论文集[C];2007年
2 安红娜;杨祖念;肖定全;余萍;刘志强;黄昕;;电化学法制备钼酸盐和钨酸盐薄膜的生长特性研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(10)[C];2007年
3 鲍晓磊;赵地顺;武彤;张立伟;;微波催化原理及其应用进展[A];第四届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2007年
4 顾晓利;;铁酸盐催化剂在微波氧化处理水中低浓度甲苯的研究[A];第四届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2007年
5 黄铭;彭金辉;张世敏;郭勝惠;杨晶晶;;沥青石墨粉混合物的吸波特性及应用[A];第十二届全国微波能应用学术会议论文集[C];2005年
6 黄铭;彭金辉;张世敏;张利波;夏洪應;杨晶晶;;材料介电常数的测量方法及应用[A];第十二届全国微波能应用学术会议论文集[C];2005年
7 毕雅静;闫红;曾毅;;微波辐射下硫辛酸酯类衍生物的非均相合成[A];第十二届全国微波能应用学术会议论文集[C];2005年
8 赵岩岩;黄卡玛;杨晓庆;卞峰;;微波辐射下硫酸钙制备过程中的爆裂现象研究[A];第十二届全国微波能应用学术会议论文集[C];2005年
9 谷晋川;敖宁;刘亚川;张允湘;;矿物处理过程中微波技术的应用与发展方向[A];西部矿产资源开发利用与保护学术会议论文集[C];2002年
10 侯谷一;徐宇杰;陈育明;陈大华;;柱状微波无极放电汞等离子体的温度分布[A];中国长三角照明科技论坛论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘明;H5和H7亚型禽流感分子防制技术的研究[D];中国农业科学院;2000年
2 唐军旺;微波辐射下NO转化的研究[D];中国科学院大连化学物理研究所;2001年
3 申少华;廉价矿物原料水热法制备沸石分子筛的形成机理与晶体生长模型研究[D];中南大学;2001年
4 阳卫军;阻燃用氯氧化锑的制备、应用性能及阻燃机理研究[D];中南大学;2001年
5 李洁;过饱和铝酸钠溶液结构及分解机理的研究[D];中南大学;2001年
6 徐云鹏;微波技术在甲烷转化过程中的应用[D];中国科学院大连化学物理研究所;2001年
7 陈书荣;金属电沉积过程枝晶生长的分形研究[D];昆明理工大学;2002年
8 常爱民;氧化物电子陶瓷材料的微波处理研究[D];电子科技大学;2002年
9 鲁厚芳;杂质对石膏—碳酸铵转化过程的影响[D];四川大学;2002年
10 李红;以钙云母为主相的高强度可切削牙科微晶玻璃的研究[D];四川大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王益林;基于量子点的离子/生物探针及一釜法制备硅壳型CdTe量子点的研究[D];湖南大学;2005年
2 郑永珠;纳米硫化物的制备方法及其优缺点[D];东北师范大学;2007年
3 尧蒙;禽流感免疫胶体金快速检测技术研究[D];西南农业大学;2005年
4 陶荟春;ZnO薄膜的制备与性质研究[D];东北师范大学;2005年
5 全笑菊;硫代乙酰胺分子表面修饰的ZnS:Cu纳米粒子的制备及光学性质研究[D];太原理工大学;2003年
6 张美英;H5N1亚型禽流感病毒的分离与鉴定及其对鸡的致病性研究[D];内蒙古农业大学;2004年
7 李芙蓉;禽流感番鸭源毒株致病性及其HA基因的研究[D];扬州大学;2004年
8 蓝志东;阿魏酸及其衍生物的合成研究[D];暨南大学;2001年
9 王金成;微波辐射处理染料活性艳蓝KN-R的研究[D];大连理工大学;2001年
10 张乐;加氢精制催化剂制备方法的研究[D];石油化工科学研究院;2001年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王娟,梁彤祥,李辰砂;单分散聚合物微球的合成技术[J];材料工程;2004年11期
2 王占科;雷万生;汪仕良;陈范昶;于永洲;李光伟;许霖水;陈自力;钱锁开;刘庆志;;极化液个体化治疗对创伤后高血糖病人促/抗炎细胞因子的影响[J];肠外与肠内营养;2007年05期
3 张立永,成国祥,陆书来,傅聪,尹玉姬;悬浮聚合法制备西咪替丁印迹聚合物微球的分子选择性能[J];分析化学;2003年06期
4 张洪涛,吕睿,陈敏;分散共聚合制备PSt-AA-EGDMA功能性单分散微米级交联微球的研究[J];高等学校化学学报;2004年02期
5 段海宝,蔡宇杰,丁先锋,李秋萍,彭奇均;粒径单分散高聚物微球制备研究进展[J];高分子材料科学与工程;2003年05期
6 王晓昌,金鹏康,周兰;水中天然有机物混凝过程的光学在线监测及控制[J];环境科学学报;2002年01期
7 王占科,冯青青,杨莉萍,熊晓平,胡新勇,柴长春,陈明生;创伤性多器官功能不全综合征患者血浆sTNFR-P55和TNFα比值变化临床意义[J];检验医学;2005年01期
8 吕强,李静,崔嵘,柴家忆,吕键,杨建峰,张艳蕾,罗勇,周俊峰,郭红燕,聂冬梅,陈璐;中药静脉注射液不溶性微粒研究[J];中国药房;2002年09期
9 周峰,宋桂香,林松柏,张胜年;2000年上海市车祸死亡分析[J];中国预防医学杂志;2003年01期
10 秦成坤,张启华,韩国庆,徐健,吴泰璜;外周血谷氨酰转肽酶mRNA-H亚型与AFP检测对评估原发性肝细胞肝癌病人术后预后价值的比较[J];中华肝胆外科杂志;2005年08期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 杜磊;基于光谱自编码微球的高通量筛选技术[D];华中科技大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 饶蔚巍;基于PC的全自动五分类血细胞分析仪的研制[D];南昌大学;2005年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张臣;半导体量子点材料[J];半导体情报;2000年05期
2 谢海燕,庞代文;Ⅱ-Ⅵ型量子点制备及其在生物检测中应用研究进展[J];分析化学;2004年08期
3 吴庆生,郑能武,丁亚平,李亚栋;活体生物膜控制合成纳米半导体硫化镉[J];高等学校化学学报;2000年10期
4 关柏鸥,张桂兰,汤国庆,韩关云;半导体纳米材料的光学性能及研究进展[J];光电子.激光;1998年03期
5 陈纯福,孙君坦,李弘,何炳林;交联聚4-乙烯基吡啶及其季铵盐负载钯催化剂对丙烯酸甲酯加氢反应的研究[J];高分子学报;1991年02期
6 吴庆生,刘金库,丁亚平,刘茜;硫化镉准纳米圆球的人工活性膜法控制合成及其性能研究[J];化学学报;2003年11期
7 裴晓方,姚玉红,许欣;流感大流行及其应对策略[J];现代预防医学;2005年05期
8 林鸿溢;纳米科学技术的新进展[J];液晶与显示;2002年01期
9 唐秀英,田国斌,赵传删,周金法,于康震;中国禽流感流行株的分离鉴定[J];中国预防兽医学报;1998年01期
10 黄建始,任赟静;对禽流感流行及有关传染病应对策略的思考[J];中华预防医学杂志;2004年02期
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026