二氧化硅荧光纳米pH传感器的研制及其在生物学中的应用

【摘要】：pH值是一个在环境监测、生物过程、生物医学中很常用的测量参数。经证实光纤荧光纳米pH传感器较玻璃电极有较大的优越性,而且近年来它已经成为一种非常受欢迎的分析工具。光纤pH传感器最主要的是由pH敏感物构成的pH敏感探头。本文使用反相微乳化法合成了一种新型的二氧化硅荧光纳米pH传感器,它以方酸作为pH敏感物质并经过了羧基表面修饰。为了防止纳米粒子间的相互聚集并增强pH传感器的水溶性,在纳米粒子的表面进行了羧基修饰处理。这个pH传感器对pH有很好的荧光响应,并在pH值3.01～5.72之间有线性响应。多种碱金属、碱土金属和过渡金属离子(Li+, Na+, K+, Rb+,Cs+, Mg2+, Ca2+, Sr2+ Al3+, V5+, Cr3+, Cr6+, Mn2+, Fe2+, Fe3+, Co2+, Ni3+, Cu2+, Zn2+, As3+, Se4+ Mo6+, Ag+, Cd2+, La3+, Er3+, Ir3+, Hg+, Hg2+, Pb2+)对它的应用不会产生干扰。而且缓冲体系对这个pH传感器的影响也很小,本文使用了去离子水、混酸(硼酸、磷酸、乙酸)-氢氧化钠、Tris-HCl、磷酸盐(KH2PO4-Na2HPO4)四种缓冲体系。它在50℃以内随温度变化不大,而且可在较长时间保持稳定。模拟样品的检测也表现出这种pH纳米传感器在生物学和生物医学有很好的应用前景。另外,我们将这个pH纳米传感器用于酶水解过程的监测,取得了比较理想的效果。