光學納米探針的合成及生化分析應用.pdf

1、熒光納米材料，以其獨特的結構特征與光學性能，在生物成像與分析傳感領域有著巨大的研究價值和發(fā)展空間。目前已廣泛應用于細胞/活體成像，生命活性物質分析，環(huán)境監(jiān)測等領域。本文中，構建了系列發(fā)光納米探針，成功用于熒光示蹤與生物傳感，主要工作如下:
　　1.發(fā)展了一種通用的一步合成亮度高、親水性強聚集誘導發(fā)光(AIE)納米探針的新方法，成功用于活細胞的靶向熒光標記。通過兩親高分子聚琥珀酰亞胺PSIoAm對AIE分子TPE-F進行表面修飾，顯

2、著提高了探針的親水性、生物相容性及熒光強度，熒光量子產率可達52％。此外，通過對探針尺寸的系列調控，最終得到超小尺寸(～10nm)的納米探針。探針結構的優(yōu)化一方面有利于AIE分子的有效緊密堆疊，大大增強熒光強度;另一方面，較小尺寸有利于探針更好的進入細胞，降低了潛在的生物毒性。最后，對探針進行靶向RGD修飾，實現(xiàn)了良好的成像效果。這項工作提出了一種通用的水相AIE納米探針的合成策略，為發(fā)展新型有機納米探針提供了新思路。
　　2.構

3、建了一種新型多功能上轉換發(fā)光納米膠囊，用于基因運輸?shù)膶崟r成像示蹤。利用上轉換發(fā)光納米材料(UCNPs)在生物應用中的獨特優(yōu)勢，通過一種正電性基團修飾的兩親高分子聚琥珀酰亞胺-氨基咪唑(PSIoAm-NAPI)與MPEG-PLGA對疏水UCNPs納米晶進行共包覆，得到以上轉換納米顆粒NaYF4∶Yb3+/Er3+為發(fā)光中心的正電納米膠囊。實驗表明該納米膠囊基因負載效率高，穩(wěn)定性好，且毒性明顯低于商用載體PEI，有著良好的pGFP基因遞送效

4、果。該方法具有普適性，可拓展用于藥物/基因運輸體系，或多模態(tài)成像體系。
　　3.提出了一種生物相容性好、熒光強度高、耐鹽、全pH范圍穩(wěn)定的金納米簇熒光探針制備新技術，成功用于活細胞內硫離子的熒光成像分析。首先，H2S與人體健康密切相關。然而細胞內基質成分復雜，背景高，干擾大，限制了硫離子探針的應用。金簇具有良好的生物相容性，但傳統(tǒng)的金簇量子產率仍較低，難以滿足胞內檢測的要求。本文中利用羥乙基殼聚糖(GC)對金簇限域包覆，不僅增強了