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荧光纳米复合材料的制备、性质及其表面修饰

刘敏  
【摘要】:复合纳米材料具有与体相材料不同的光、电、磁及化学性质,在生物、医药、临床诊断等领域具有广阔而深远的应用背景。本论文以二氧化硅纳米粒子为基质,研究了荧光复合二氧化硅纳米粒子的制备、表面修饰、及在生物方面的应用。主要内容包括: (1) 利用反相微乳液法制备了尺寸均匀的有机荧光染料-二氧化硅纳米复合物,探讨了其成核和包壳的原理;通过采用改进的FITC 与APS 共价偶和的方法得到的染料-二氧化硅复合物克服了传统的物理吸附掺杂方法的染料泄漏问题;使用带有氨基功能基团的硅烷化试剂对合成的FITC-SiO2纳米复合物表面进行功能化修饰;通过静电相互作用,实现FITC-SiO2 纳米复合物与单克隆抗体(IgGH)的偶联,成功地制备了荧光纳米生物探针,并把它应用于免疫层析。 (2) 在乙醇相中采用再次包覆的方法增加SiO_2 纳米粒子的尺寸,合成了不同粒径大小的二氧化硅纳米粒子;合成了FITC 掺杂的二氧化硅纳米粒子。在对SiO_2纳米粒子表面进行氨基功能化基础上,对粒子表面进一步醛基化;通过紫外-可见吸收光谱证明了表面醛基基团的存在;功能化的表面可用于与生物分子偶联,在生物检测等方面有潜在的应用。 (3)在染料掺杂的二氧化硅粒子表面原位合成了Tb~(3+)配合物,得到同时具有染料发光特性和Tb~(3+)配合物发光特性的单分散的多荧光复合二氧化硅粒子;研究了这种复合粒子在不同激发波长下的荧光特性;通过调节染料分子、有机配体的结构以及Tb~(3+)的浓度,可以调节复合粒子的发光。这种多功能荧光粒子在多道检测生物分析等方面具有潜在的应用价值。


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