量子点荧光探针在生物学研究中的应用

【摘要】： 纳米荧光颗粒量子点作为一种新型的荧光标记物,是生物医学和纳米生物光子学中重要的研究工具,在许多领域得到了广泛的应用。与传统有机荧光染料相比,量子点具有宽且呈连续分布的激发谱、窄而对称的发射峰、颜色可调、较大的Stokes位移、光化学稳定性强、抗光漂白性强、亮度是有机染料的数十倍甚至更多。量子点的这些特点结合灵敏性较高的荧光显微成像系统,使其在生物光学成像和分析中的应用正逐年增多,包括在细胞标记、信号转导、生物分子检测、免疫反应分析等方面,都取得了许多重要成果。本论文主要工作是量子点在生物学研究中的应用,特别是在细胞标记及抗原抗体免疫反应等方面的生物应用。论文完成的主要工作如下: 1.将本实验室合成的不同颜色的量子点标记到肿瘤细胞上,通过倒置荧光显微镜观察到不同颜色的荧光,同时显现细胞的不同部分,这对于细胞生物学的研究提供了一种新的方法。 2.用本实验室合成的连接有鼠源抗CD71单克隆抗体的红色量子点复合物作为第一抗体和肿瘤细胞表面的CD71受体特异性结合后,将绿色量子点标记的羊抗鼠IgG复合物作为第二抗体与细胞表面的第一抗体量子点-抗CD71抗体复合物结合,通过细胞学成像和检测荧光光谱变化后,发现红色荧光逐渐增强,而绿色荧光减弱,这表明在肿瘤细胞膜表面的两种标记抗体的量子点之间发生了荧光共振能量转移(FRET)。FRET现象的发生,提高了抗原抗体免疫反应的可靠性,实现了对细胞特定部位的特异性标记。 3.将不同浓度与比例的转铁蛋白与量子点/转铁蛋白复合物标记同一肿瘤细胞,经细胞成像和光谱分析,两者能同时竞争细胞膜上的转铁蛋白受体位点,从而证实了量子点/转铁蛋白复合物的生物活性。这表明经与量子点偶连后的生物分子仍保持着生物活性。