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

稀土上转换发光纳米材料的制备及其在生物医学成像中的应用

胡鹤  
【摘要】: 稀土上转换发光材料拥有许多优点,例如低毒性、高化学稳定性、优异的光稳定性、窄带发射、长的发光寿命;另外近红外激光作为其激发光源带来了许多优势,例如较深的光穿透深度,对生物组织几乎无损伤、生物组织不会发光(无背景荧光)等;这些特征使它们可望成为新一代生物发光标记。稀土上转换发光纳米材料(UCNPs)生物应用的前提是制备水溶性的、表面有活性基团(例如-COOH,-NH_2或者-SH)的UCNPs。 本论文的研究内容包括两部分,第一部分是运用水热法制备了多种形貌、不同尺度、多种基质和不同掺杂离子的稀土上转换发光纳米材料。第二部分是将制备的油溶性稀土上转换发光纳米材料进行表面改性,包括发展了表面配体环氧化方法和二氧化硅包覆方法制备了水溶性稀土上转换发光纳米材料,并用于活细胞成像。 Ⅰ.稀土上转换纳米材料制备及其发光性质的研究 1)水热法合成六方相Yb/Er,Yb/Ho掺杂的LaF_3上转换发光纳米盘 我们采用水热法在较低的温度(160℃)下制备了Yb/Er或Yb/Ho掺杂的纯六方相LaF_3纳米盘,其形貌规则、粒径均一、上转换发光强。制备的纳米材料能很好的分散在非极性溶剂(如氯仿,环己烷)中,经980 nm连续激光激发后可以发出强的可见光,并研究其上转换发光机理,发现LaF_3:20%Yb,1%Ho纳米晶的Ho~(3+)的绿色上转换发光约为1.5个光子吸收过程,而LaF_3:12%Yb,3%Er纳米晶的Er~(3+)离子的绿色和红色上转换发光为两光子吸收过程。 2)通过控制晶型和形貌制备上转换多色发射的NaYF_4:Yb,Er纳米晶 我们在无水乙醇/水/油酸/油酸钠/氟化钠体系中,通过控制无水乙醇/水的比例和量以及改变氟源的量制备不同形貌的纳米粒子和纳米(微米)棒结构。通过实验条件的优化制备了立方相的纳米球和纳米立方块,同时还获得了形貌规则、表面光滑、纯六方相且结晶度较高、长径比(3.25~21)的棒状结构,绿(514~560 nm)红(635~680 nm)光强度比例从0.44到2.51可调,实现了不同形貌同种材料的多色上转换发射。 3)多种形貌NaYF_4:Yb,Er纳米晶的可控合成及其上转换发光性质 在第二部分的基础上,通过控制无水乙醇/水的比例和量,改变稀土离子浓度和反应温度,成功制备出形貌规则、纯六方相且结晶度较高、表面雪花状花纹明显的纳米片状二维结构。并探讨了雪花状纳米片的生长过程和可能机理。 Ⅱ.稀土上转换发光纳米材料的表面改性及其在生物成像中的应用 1)表面配体环氧化法制备两亲性UCNPs及其在生物成像中的应用 利用间氯过氧化苯甲酸作为环氧化试剂,将表面含有碳碳双键的油酸配体氧化为三元环氧化合物,然后在温和条件下与含有活性官能团的有机分子(如mPEG-OH)发生开环反应,在油酸分子上嫁接亲水性分子,使得UCNPs具有两亲性。改性后mPEG-UCNPs的上转换发光在不同的pH值条件下具有较好的稳定性、而且具有较好的生物相容性,并成功用于细胞标记上转换发光成像。 2)多模式发光的核壳结构纳米复合材料用于肿瘤细胞的靶向成像 我们将上转换发光的稀土纳米粒子和下转换发光的有机染料整合于一个纳米粒子中,制备成核壳结构的多模式发光的纳米复合粒子[UCNP@SiO_2(FITC)-NH_2],该纳米粒子粒径均一,具有很好的分散性和水溶性。由于二氧化硅层的包覆,成功的在表面修饰出氨基官能团,并进一步与生物靶向分子叶酸偶联,共聚焦成像实验和流式细胞仪的测试结果表明其可以用于高表达叶酸受体的肿瘤细胞的靶向成像和定量分析。
【学位授予单位】:复旦大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TB383.1

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 周健;倪亚茹;陆春华;;六方相NaDyF_4微纳米晶的水热合成[J];南京工业大学学报(自然科学版);2012年02期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 张道军;稀土有机—无机杂化纳米发光材料的制备与发光性能研究[D];吉林大学;2011年
2 牛文斌;稀土氟化物上转换纳米材料的发光调节及性能研究[D];大连理工大学;2012年
3 周晶;稀土上转换发光纳米材料用于小动物成像研究[D];复旦大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 李双;基于新型发光纳米材料标记的沙门氏菌检测方法研究[D];江南大学;2010年
2 韩娇;稀土掺杂镧镓酸盐玻璃的制备和上转换发光性能[D];暨南大学;2011年
3 何蒙;稀土氟化物转换发光纳米晶体的制备及其应用[D];上海交通大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 刘佳铭,付艳,余冰宾,李隆弟;异硫氰酸荧光素标记抗体的固体基质室温磷光性质研究[J];光谱学与光谱分析;2002年03期
2 费学宁;刘丽娟;张宝莲;石博杰;姚康德;;荧光染料探针分子对变异细胞的识别[J];化学进展;2006年06期
3 陈伟;沈鹤柏;陈艳;周丽佳;徐文涛;;新型荧光物质——量子点在生命科学领域的应用研究进展[J];化学通报;2007年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张涛;李培学;戴慧堂;哈登龙;单燕祥;;荧光显微技术在土壤微生物可视化研究中的应用[J];安徽农业科学;2011年02期
2 丁建辉,曾蒙苏,顾海雁,钟高仁,薛琼,周康荣,沈继章,陈财忠,张澍杰;叶酸受体型MR对比剂对荷人肝癌裸鼠诊断意义的初步研究[J];放射学实践;2004年11期
3 章竹君,李保新,郑行望;发光分析[J];分析试验室;2003年04期
4 朱若华;徐文婷;王伟;;室温磷光分析法的进展与应用[J];分析试验室;2007年04期
5 张淑芳;汪森明;;叶酸介导药物在肿瘤靶向治疗中的应用[J];广东医学;2007年04期
6 胡卫平;焦嫚;董学芝;王鑫;;CdS量子点荧光光度法测定蛋白质的含量[J];光谱学与光谱分析;2011年02期
7 林凤云;朱照静;;叶酸受体介导的靶向给药研究进展[J];国外医学.药学分册;2006年03期
8 李鸣;邢新;;半导体量子点在细胞标记领域的应用进展[J];海军医学杂志;2009年03期
9 马雄华;韩颖超;李世普;;生物标记用发光材料研究现状[J];河南化工;2006年05期
10 费学宁;刘丽娟;朱森;刘玉茹;;叶酸受体介导的肿瘤靶向光学成像技术[J];化学进展;2011年08期
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 冯强;半乳糖脂质体阿霉素门脉灌注治疗胃肠癌肝转移的实验研究[D];北京协和医学院;2011年
2 龙云飞;有机小分子光谱探针在铜离子和DNA分析中的应用[D];西南大学;2007年
3 张晓东;肝细胞去唾液酸糖蛋白受体介导的半乳糖基白蛋白-SPIO纳米微粒的合成及其肝脏MR成像研究[D];南方医科大学;2007年
4 陈志钢;光功能纳米材料的制备及其在光电转换和生物检测中的应用[D];复旦大学;2008年
5 张慧珠;疏水改性多糖及其叶酸偶合体作为纳米药物载体的研究[D];中国协和医科大学;2008年
6 刘晓英;脑靶向载药纳米胶束治疗胶质瘤和耐药性癫痫的实验研究[D];复旦大学;2009年
7 吴丽芳;叶酸修饰的紫杉醇长循环半固体脂质纳米粒的研究[D];复旦大学;2007年
8 朱玉兆;叶酸靶向性纳米磁共振造影剂的制备与成像研究[D];第二军医大学;2010年
9 王以明;纳米光纤DNA生物传感器研制及基因诊断[D];电子科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘治刚;咪唑类衍生物的合成及荧光性能分析[D];辽宁石油化工大学;2010年
2 焦嫚;CdS荧光技术在食品蛋白质检测中的应用研究[D];河南大学;2011年
3 陈贝贝;持久性有机污染物快速分析方法研究[D];湖南大学;2011年
4 贾春实;肺癌血管生成与血管生成抑制物之间相互关系的研究[D];天津医科大学;2004年
5 马雄华;羟基磷灰石荧光纳米粒子的制备及性能研究[D];武汉理工大学;2007年
6 张淑芳;叶酸—葡聚糖—吡柔比星靶向药物的合成及抗肿瘤实验研究[D];南方医科大学;2007年
7 杨合生;苦马豆素抗血清的制备及其治疗山羊疯草中毒的研究[D];西北农林科技大学;2008年
8 李仁军;可更新流动注射液滴传感技术用于流体室温磷光分析法的研究[D];南昌大学;2008年
9 桂凯;一种递送基因的非病毒载体纳米颗粒的研制[D];中南大学;2007年
10 孟卓;肝细胞去唾液酸糖蛋白受体介导的乳糖基白蛋白-SPIO检测微小肝癌的MR成像研究[D];南方医科大学;2008年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 操迎梅;;磁性纳米材料的发展及应用[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2009年04期
2 赵谡玲,侯延冰,董金凤;稀土离子上转换发光的研究[J];半导体光电;2000年04期
3 李新蕊,古积博;法国硝酸铵化肥工厂爆炸事故介绍及调查[J];爆破器材;2003年04期
4 陶辉锦,卢安贤,唐晓东,隋展;惯性约束核聚变用激光玻璃的研究进展[J];材料导报;2002年11期
5 王猛;刘金玲;密丛丛;徐淑坤;;NaYF_4:Yb,Er上转换荧光纳米颗粒的合成及表面修饰[J];东北大学学报(自然科学版);2010年02期
6 陈启凡;葛颖新;徐淑坤;;生物荧光探针的纳米晶体量子点合成技术进展[J];辽东学院学报;2005年04期
7 石士考,周济;稀土掺杂Y_2O_3纳米晶发光材料的研究进展[J];电子元件与材料;2005年05期
8 张梅梅;刘建安;;尖晶石型磁性纳米材料的制备及研究进展[J];电子元件与材料;2009年04期
9 孙丽宁,符连社,刘丰祎,彭春耘,郭俊芳,张洪杰;无机/有机稀土配合物杂化发光材料研究进展[J];发光学报;2005年01期
10 丁晓英;范慧俐;徐晓伟;郑延军;;上转换无机荧光材料表面的氨基修饰[J];发光学报;2006年04期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘桂霞;稀土纳/微米颗粒的包覆技术与性能研究[D];天津大学;2004年
2 贾若琨;上转换纳米材料的合成、表征和机理研究[D];吉林大学;2005年
3 王锋;镧系掺杂氟化物发光生物标记纳米材料的制备与性能研究[D];浙江大学;2006年
4 汪乐余;发光稀土氟化物与磁性氧化物纳米晶的合成、表征及应用[D];清华大学;2007年
5 陈广义;几种功能纳米材料的水热制备、表征及性能研究[D];吉林大学;2008年
6 李勇;稀土离子掺杂的硅酸盐与氯氧化钆粉末的制备及发光性质表征[D];中国科学技术大学;2009年
7 余梦晓;生物成像用新型发光探针的研究[D];复旦大学;2009年
8 于晓晨;稀土掺杂透明磷酸盐玻璃陶瓷的制备与发光特性研究[D];南开大学;2009年
9 王海平;新型喹啉—酰胺型配体稀土配合物及其杂化发光材料的研究[D];兰州大学;2010年
10 熊丽琴;上转换发光稀土纳米材料和磷光铱配合物的合成及生物成像应用研究[D];复旦大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄传海;Li~+和稀土离子共掺ZrO2上转换发光增强及温度特性研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 王小红;硝酸铵与乳化炸药典型组分混合物的热分解特性研究[D];安徽理工大学;2005年
3 张宁;纳米金复合体系荧光探针的设计、研制及应用[D];山东师范大学;2007年
4 郑会龙;上转换发光材料的合成、表征及发光性质的研究[D];大连海事大学;2008年
5 王春燕;稀土掺杂纳米氟钇钠的制备及其发光性质研究[D];大连海事大学;2009年
6 胡校苹;铒镱共掺磷酸盐发光玻璃的制备及性能研究[D];中国海洋大学;2009年
7 杨慧;基于核酸适配子的生物传感器的研究[D];复旦大学;2009年
8 乌兰图亚;稀土荧光及上转换发光纳米粒子的制备、表征及表面功能化[D];内蒙古大学;2009年
9 潘毓;稀土掺杂氟硅酸盐玻璃陶瓷的制备及发光性能研究[D];浙江大学;2010年
10 张小青;镧系掺杂氟化物纳米颗粒制备及发光性能研究[D];浙江大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 吕志珍,徐明,张幼怡;苯肾上腺素荧光标记物的合成及其生物活性的鉴定[J];北京大学学报(医学版);2004年06期
2 赵瑜,李隆弟;罗丹明和荧光素类染料的固体基质室温燐光研究[J];分析化学;1996年07期
3 刘欣,王红,张华山;生物分析中近红外荧光探针进展[J];分析科学学报;2001年04期
4 赵红莉,袁慧慧,蓝闽波;菁染料在荧光探针及光动力疗法中的应用[J];感光科学与光化学;2003年03期
5 彭孝军,王丽秋;生物标示用3H-吲哚菁染料[J];染料工业;2002年04期
6 何志巍,许亮国,任彩萍,谢鹭,甘润良,姚开泰;人鼻咽与鼻咽癌及肺癌基因表达谱差异的研究[J];生物化学与生物物理进展;1999年05期
7 朱海英,张朵,谢东甫,胡以平;荧光染料Hoechest33342与干细胞研究[J];生命的化学;2005年01期
8 陈蕾蕾,陈军浩,孙雪梅,施广飞;荧光染料CFSE作为细胞标记的特性研究[J];细胞与分子免疫学杂志;2004年02期
9 陈罕,凌均棨,刘建伟;荧光标记寡核苷酸探针检测变形链球菌[J];中山大学学报(医学科学版);2004年S2期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张涛;郑朝晖;成煦;丁小斌;彭宇行;;材料科学中的点击化学[J];化学进展;2008年Z2期
2 林燕;;纳米材料在分析中的应用进展[J];黑龙江科技信息;2007年06期
3 张培根;余德才;程传伟;贺志鹏;张晓红;力虎林;张海黔;;叶酸受体靶向CdS量子点应用于HepG2细胞成像研究[J];无机化学学报;2007年09期
4 谷燕,刘贵昌;化学镀在纳米材料表面改性中的应用[J];电镀与精饰;2005年06期
5 李鸿程;周群芳;刘伟;闫兵;赵一兵;江桂斌;;量子点毒性效应的研究进展[J];中国科学(B辑:化学);2008年05期
6 王丽兰;应全宏;陈敏;傅英姿;;基于纳米材料的免疫传感器研究进展[J];化学研究与应用;2009年03期
7 王翠英,陈祖耀;交流电沉积法制备金属氧化物纳米材料及形貌控制[J];化学物理学报;2001年03期
8 王仁兵,顾卓明,王利华,韩敬宇;纳米材料在润滑技术中的应用[J];内蒙古民族大学学报(自然科学版);2003年01期
9 李丽坤;马永梅;官建国;王佛松;曹新宇;;凹凸棒石不同表面修饰对聚丙烯/凹凸棒石纳米复合材料结构与性能的影响[J];塑料;2008年03期
10 董世松;黎秀玲;龚超群;蔡继业;;纳米材料的生物毒性[J];材料导报;2009年13期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 井立强;栾云博;谢明政;付宏刚;;高活性TiO_2基纳米光催化材料的设计合成及其机制研究[A];中国化学会第28届学术年会第11分会场摘要集[C];2012年
2 王翠英;;新型交流电沉积法制备多种金属氧化物纳米材料并对其形貌进行控制[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
3 谷丽;魏凯娜;闫皙;;纳米材料-碳酸钙的形貌控制研究[A];中国化学会第28届学术年会第8分会场摘要集[C];2012年
4 刘丹丹;易长青;杨梦甦;;表面修饰的垂直硅纳米线阵列调节小鼠间充质干细胞的成骨分化[A];2011中国(威海)干细胞与组织工程治疗前沿论坛论文集[C];2011年
5 张立德;;纳米材料的可控制备与表征[A];中国颗粒学会超微颗粒专委会2011年年会暨第七届海峡两岸超微颗粒学术研讨会论文集[C];2011年
6 李宁;李晨;;单步水热法合成空心Fe_3O_4磁球纳米材料的探讨[A];中国颗粒学会第七届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2010年
7 车顺爱;;纳米材料在pH响应性药物释放中的应用(特邀报告)(英文)[A];生物颗粒与粉体制备、应用技术研讨会论文集[C];2010年
8 ;全国第二届纳米材料和技术应用会议[A];纳米材料和技术应用进展——全国第二届纳米材料和技术应用会议论文集(上卷)[C];2001年
9 ;全国第二届纳米材料和技术应用会议[A];纳米材料和技术应用进展——全国第二届纳米材料和技术应用会议论文集(下卷)[C];2001年
10 周素红;姚蓓;芦庆新;陈颖;程晓松;;纳米材料的测量技术[A];纳微粉体制备与应用进展——2002年纳微粉体制备与技术应用研讨会论文集[C];2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 袁封;纳米材料是涂料的好帮手[N];中国化工报;2004年
2 杭州科瀚盟公司 黄海;正确认识纳米材料在纺织上的应用[N];中国纺织报;2008年
3 记者 方彬楠 通讯员 周麦玲;纳米材料绿色打印技术产业化基地落户怀柔[N];北京商报;2010年
4 记者 冯永锋;我纳米材料领域获重要突破[N];光明日报;2000年
5 刘菊花;首批纳米材料国家标准 于4月1日起正式实施[N];中国有色金属报;2005年
6 胡爱武 傅志红;纳米材料与纳米技术[N];中国包装报;2004年
7 罗刚;神奇的纳米材料安全吗[N];健康报;2005年
8 仲科;科技部部署纳米材料研究项目[N];中国化工报;2008年
9 刘英楠;新方法捕获纳米材料详细信息[N];中国高新技术产业导报;2005年
10 记者 王大军;纳米材料有助微观诊断[N];新华每日电讯;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 胡鹤;稀土上转换发光纳米材料的制备及其在生物医学成像中的应用[D];复旦大学;2009年
2 汤会香;ZnO纳米颗粒气敏性能的研究[D];浙江大学;2005年
3 宋运涛;金属氧化物纳米材料的液相合成研究[D];山东大学;2010年
4 郭明义;硅基多孔纳米材料的功能化及其药物传输研究[D];吉林大学;2011年
5 侯士丽;硫化物半导体纳米材料的制备及特性研究[D];华东师范大学;2010年
6 刘成辉;稀土氟化物发光纳米晶的可控合成、表征及表面修饰[D];清华大学;2009年
7 赵斌;特殊形貌TiO_2/钛酸盐纳米材料的合成与生成机理[D];华东理工大学;2011年
8 万雨挺;准一维硅纳米材料的制备及其场发射特性[D];浙江大学;2011年
9 何开华;低维氮化硼纳米材料中杂质和电场行为的第一性原理研究[D];中国地质大学;2010年
10 邹旭;氧化锗纳米结构制备及高压结构相变研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周小春;常压干燥溶胶—凝胶法SiO_2气凝胶制备和表征[D];南昌大学;2005年
2 李艳冰;二元稀土氟化物的控制合成及光学性能研究[D];安徽工程大学;2010年
3 陈晶晶;不同纳米材料对PCR优化作用的研究及机制探讨[D];东华大学;2011年
4 王莉;低热固相化学反应制备纳米材料[D];新疆大学;2004年
5 钟蕾;一维钛酸纳米材料的制备、表面修饿与物性研究[D];武汉理工大学;2010年
6 张秀明;分子印迹聚合物结合纳米材料检测酚类内分泌干扰物的电化学传感器研究[D];济南大学;2011年
7 朱磊;废黄铜氨浸回收工艺及其微/纳米材料的制备与性能研究[D];中南大学;2010年
8 王光丽;不同形貌纳米材料合成及其光、磁性质研究[D];山东师范大学;2006年
9 朱雪梅;表面活性剂与纳米材料的制备[D];安徽大学;2006年
10 梁依经;微乳液法制备低维纳米材料的控制方法研究[D];重庆工学院;2008年
 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