量子點的合成及基于量子點和熒光染料的SiO2熒光編碼納米顆粒的制備.pdf

1、近年來，面對分析對象的日益增多，單一目標檢測的方法越來越不能滿足檢測需求，因而迫切需要有與之相適應的分析手段相配合，特別是能夠對同一樣品中多種組分進行同時測定的多元分析技術，以達到縮短分析時間、降低檢測成本、簡化操作步驟、減少樣品用量，最重要的是，可使測量結果具有更好的對比性、重現(xiàn)性和可靠性的目的。于是，研究者們借鑒傳統(tǒng)條形碼技術的思想，發(fā)展了光學編碼技術，為多元分析提供了更為廣泛而且性質優(yōu)良的熒光標記物。
　　熒光編碼納米顆粒，

2、主要包括兩個部分:(1)熒光編碼元素;(2)編碼載體。熒光編碼技術是將兩種或多種不同顏色的熒光編碼元素通過一定的作用整合在微米或納米材料中，通過控制熒光物質的種類、比例和濃度來實現(xiàn)編碼。這些不同種類、不同比例和不同濃度的熒光物質的組合具有不同的熒光特征，可用來標識某一特定的生命物質或事件。因其在生物學、醫(yī)學、藥學及化學等領域的廣闊的應用前景引起了研究者們濃厚的興趣。
　　有機熒光染料是使用較早也較為普遍的一種熒光元素，一般是一些帶

3、有熒光基團或熒光助色團的熒光團。熒光金屬配合物也是一種典型的熒光編碼元素。量子點是粒徑在1～100nm的準零維納米顆粒。由于其電子和空穴被量子限域，連續(xù)能帶分裂而發(fā)射熒光。相對于普通有機熒光染料以及熒光金屬配合物具有發(fā)射光譜窄、發(fā)射強度大，激發(fā)光譜連續(xù)、可調，光化學性能穩(wěn)定，可進行多色標記，可以最大程度的避免發(fā)射譜的重疊等優(yōu)點，因而頗受各領域研究者的關注，成為一種新興的理想熒光編碼元素。
　　常見的編碼載體主要為二氧化硅納米顆粒和

4、聚苯乙烯等有機聚合物微球。二氧化硅制備簡單，易于在水和乙醇中分散，易于表面修飾，具有良好的生物相容性是一種比較優(yōu)異的載體材料。
　　本文基于以上理論，在水相體系下一鍋合成了發(fā)射峰位置由綠色至紅色的CdTe量子點，將其與有機染料作為編碼元素，制備了具有不同熒光性能的編碼熒光納米顆粒。主要包括以下部分:
　　(1)在水相體系下一鍋合成了由巰基丙酸修飾的CdTe量子點。討論了時間、溫度、pH以及Cd與Te的物質的量的比對所得顆粒的

5、熒光性質的影響。與分步合成法相比，該方法操作簡單，量子點顆粒的生長速度較快，且熒光量子產(chǎn)率較高，可達30.2％。
　　(2)分別制備了包裹了異硫氰酸熒光素(FITC)的表面氨基化的二氧化硅納米顆粒(FITC/SiO2 NPs)，還原型谷胱甘肽(GSH)保護的CdTe量子點，并通過EDC·HCl脫水縮合，將CdTe QDs鍵合于FITC/SiO2 NPs表面，最后，以SiO2包覆(FITC/SiO2-CdTe QDs)納米顆粒，構建

6、了(FITC/SiO2-CdTe QDs)-SiO2復合結構編碼熒光納米顆粒。熒光光譜、掃描隧道顯微鏡和透射電鏡對FITC/SiO2和(FITC/SiO2-CdTe QDs)-SiO2等熒光納米顆粒進行了表征。結果表明，F(xiàn)ITC/SiO2 NPs和(FITC/SiO2-CdTe QDs)-SiO2均呈球形，粒徑分別約為200nm和300nm，分布均勻，且具有可分辨的雙重熒光信號。利用Cu2+對CdTeQDs熒光信號的猝滅作用對(FITC

7、/SiO2-CdTe QDs)-SiO2編碼熒光納米顆粒進行后編碼，隨Cu2+濃度的改變獲得多重發(fā)射信號的后編碼熒光納米探針。
　　(3)將異硫氰酸羅丹明B和CdTe量子點兩種不同類型的熒光物質作為熒光編碼元素，以SiO2為熒光編碼載體，通過化學鍵合方式將有機熒光染料固定在了二氧化硅納米微球載體內部，又將量子點組裝于二氧化硅納米微球載體表面，并繼續(xù)包裹一層二氧化硅。制得熒光編碼納米顆粒結構更加穩(wěn)定，獲得了具有可分辨的雙重熒光信號復