Mn 2+ 掺杂CaF 2 时间分辨纳米荧光探针及其生物应用研究

发布时间：2021-05-19 10:49

　　时间分辨荧光（TRPL）探测技术能够有效避免来自短寿命的生物体自荧光和仪器杂散光的干扰,近年来在超灵敏生物检测和高分辨生物成像等领域引起了广泛关注。目前,时间分辨荧光生物探针局限于利用稀土离子f→f禁戒跃迁的长寿命荧光（μs→ms）,例如稀土螯合物和稀土掺杂无机纳米晶。本论文中,我们发展了基于过渡金属离子如Mn2+的d→d禁戒跃迁特性长寿命发光的时间分辨荧光生物检测与成像技术。我们以Mn2+掺杂的CaF2纳米晶作为时间分辨纳米荧光探针,在生物素-亲和素（biotin-avidin）的生物检测模型中,利用纳米颗粒给体和有机染料受体之间的能量传递,证明Mn2+的荧光寿命变化可以作为比TRPL光谱更加可靠的荧光检测信号应用于时间分辨荧光共振能量传递（TR-FRET）生物检测。利用生物素化的CaF2:Ce,Mn纳米荧光探针,我们还实现了对生物素受体过表达宫颈癌细胞的靶向荧光成像。进一步地,我们还提出利用手机连拍功能进行时间分辨荧光生物成像概念,并利用CaF2:Ce,Mn纳米荧光探针实现了对斑马鱼的时间分辨荧光成像。这些实验结果为过渡金属长寿命发光在时间分辨荧光生物分析领域的应用提供了普适方法,... 

【文章来源】：福建师范大学福建省

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
中文文摘
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 时间分辨荧光探针简介
    1.3 基于时间分辨纳米荧光探针的生物检测与成像
    1.4 Mr~(2+)掺杂CaF_2发光材料的特性和研究现状
    1.5 本论文研究工作的主要内容及意义
第二章 CaF_2:Ce,Mn纳米晶的控制合成
    2.1 化学试剂
    2.2 表征方法及测试仪器
    2.3 溶剂热法合成CaF_2:Ce,Mn纳米晶
        2.3.1 合成方法简介
        2.3.2 合成步骤
        2.3.3 物相表征
        2.3.4 形貌表征
    2.4 本章小结
第三章 CaF_2:Ce,Mn纳米晶的光学性能
    3.1 光谱测试仪器
    3.2 发光性能研究
        3.2.1 激发与发射光谱
        3.2.2 荧光寿命
        3.2.3 荧光量子产率
    3.3 Ce~(3+)到Mn~(2+)的能量传递分析
    3.4 本章小结
第四章 CaF_2:Ce,Mn纳米晶的表面修饰
    4.1 原料与试剂
    4.2 CaF_2:Ce,Mn纳米晶的表面修饰
        4.2.1 CaF_2:Ce,Mn纳米晶的酸洗处理
        4.2.2 水溶性CaF_2:Ce,Mn纳米晶的生物素化
        4.2.3 水溶性CaF_2:Ce,Mn纳米晶的PAA修饰
        4.2.4 四甲基异硫氰酸罗丹明-亲和素的偶联
    4.3 CaF_2:Ce,Mn纳米晶的表征
        4.3.1 测试方法和仪器
        4.3.2 表面性质表征
    4.4 表面修饰前后纳米晶的光学性能对比
        4.4.1 荧光发射光谱
        4.4.2 荧光寿命
        4.4.3 荧光量子产率
    4.5 本章小结
第五章 CaF_2:Ce,Mn时间分辨纳荧光米探针的生物应用
    5.1 基于CaF_2:Ce,Mn纳米探针的时间分辨荧光均相生物检测
    5.2 基于CaF_2:Ce,Mn纳米探针的肿瘤细胞靶向荧光成像
    5.3 基于CaF_2:Ce,Mn纳米探针的时间分辨荧光成像
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
个人简历



本文编号：3195645