CdSe量子點(diǎn)功能化修飾及在微流控液相生物芯片中的初步應(yīng)用.pdf

1、目前,基于量子點(diǎn)的熒光成像和熒光檢測(cè)已經(jīng)得到廣泛的發(fā)展,特別是其在疾病早期、高靈敏、特異性診斷的應(yīng)用加速了量子點(diǎn)的研究進(jìn)展。本文主要是在油溶性CdSe量子點(diǎn)的基礎(chǔ)上,對(duì)其原料配比、反應(yīng)條件等影響因素進(jìn)行了探討,并進(jìn)一步研究了量子點(diǎn)水溶性改性和復(fù)合磁性納米粒子的方法,最后作為熒光探針應(yīng)用于微流控液相生物芯片。
　　首先,我們采用高溫油相法制備了性能優(yōu)良的CdSe量子點(diǎn),該油溶性量子點(diǎn)具有較好的分散性,且粒徑可控、均勻,結(jié)晶度較高;其

2、發(fā)射峰高斯對(duì)稱,半峰寬可以較好地控制在30nm以內(nèi);通過(guò)各條件地調(diào)控,量子產(chǎn)率(QY)有較大的提高。實(shí)驗(yàn)中,我們分別探討了Cd前體與Se前體的配比,反應(yīng)溫度,反應(yīng)時(shí)間,殼層材料及結(jié)構(gòu)對(duì)量子點(diǎn)熒光性能的影響。發(fā)現(xiàn)Cd與Se前體的摩爾配比為1:6時(shí),制備的量子點(diǎn)具有最佳的熒光性能;通過(guò)調(diào)整反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間,可制備不同波長(zhǎng)的量子點(diǎn),且在一定范圍內(nèi),溫度的升高有助于量子點(diǎn)熒光性能的提高。在制備核殼結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn),無(wú)機(jī)殼層的包覆有助于量子點(diǎn)

3、熒光性能的提高,而合金殼層的包覆即可有效地提高量子產(chǎn)率,又可抑制量子點(diǎn)半峰寬過(guò)度增長(zhǎng)。
　　其次,為了將量子點(diǎn)應(yīng)用到生物檢測(cè)領(lǐng)域,我們對(duì)量子點(diǎn)進(jìn)行了水溶性改性,分別采用了高分子包裹法和配體交換法。前者,我們通過(guò)疏水作用力將聚(苯乙烯-co-馬來(lái)酸酐)包覆在量子點(diǎn)表面(QDs@PSMA),利用開(kāi)環(huán)法將量子點(diǎn)轉(zhuǎn)移到水相,并同時(shí)將量子點(diǎn)表面類PEG化。實(shí)驗(yàn)表明改性后的量子點(diǎn)具有較好的水溶性和較低的蛋白吸附性,在熒光免疫檢測(cè)中,顯示了較好

4、的特異性;后者,我們應(yīng)用自主設(shè)計(jì)合成的巰基乙胺接枝聚γ谷氨酸(PGA-g-MEA),PGA-g-MEA鏈上的多個(gè)巰基取代了量子點(diǎn)表面的有機(jī)配體,將量子點(diǎn)轉(zhuǎn)移到水相中去,改性后的量子點(diǎn)具有較小的粒徑,約10nm,且顯示了較高的pH和溫度穩(wěn)定性。
　　再次,我們將量子點(diǎn)與磁性納米粒子進(jìn)行復(fù)合,制備了雙功能的磁性熒光納米粒子。同樣是基于簡(jiǎn)單的開(kāi)環(huán)法,利用Fe3O4@SiO2表面的氨基開(kāi)環(huán)QDs@PSMA表面的馬來(lái)酸酐,并同時(shí)表面類PEG

5、化。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),該種方法制備的磁性熒光納米粒子的熒光強(qiáng)度遠(yuǎn)高于二氧化硅共包裹法制備的納米粒子,且在不同pH溶液和溫度條件下展現(xiàn)出較好的膠體和熒光穩(wěn)定性,同時(shí)該磁性熒光納米粒子也顯示了低的細(xì)胞毒性和低非特異吸附性,為其進(jìn)一步的生物應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
　　最后,我們初步構(gòu)建了基于量子點(diǎn)熒光探針的微流控液相生物芯片檢測(cè)系統(tǒng),主要包括四部分,即基于量子點(diǎn)熒光探針和量子點(diǎn)熒光編碼微球的夾心反應(yīng)檢測(cè)系統(tǒng);通過(guò)聚焦,促使編碼微球快速、單列通過(guò)檢測(cè)區(qū)