金属离子对水溶性相量子点的影响及其在生物检测中的应用研究

发布时间：2021-09-08 10:17

　　由于量子点（quantum dots,QDs）具有荧光效率高、稳定性高、Stockes位移较大、发射光谱窄而对称、单一波长多色激发等诸多优秀的荧光特性,因此量子点可作为新型荧光标记材料。通过与传统酶联免疫吸附法（ELISA）结合来构建新型的量子点荧光免疫吸附法（QD-FLISA,简称QLISA）,这种方法可以克服ELISA操作繁琐及结果易受酶活性和底物稳定性的问题,在实现高灵敏、多指标检测的同时,且无需显色操作,方便快捷,可在较长时间内多次激发仍能保持检测信号的稳定。但作为一种新型的检测技术,在实际应用过程中仍然存在一些问题,如检测灵敏度及结果准确度尚未达到临床应用标准。在实际样本检测时,人的血液等体液样本具有复杂性,不可避免的存在一些常见金属离子。而在以往的研究中发现一些金属离子对量子点有荧光猝灭现象,并利用其猝灭的原理发展了金属离子传感器以实现对金属离子的高灵敏定量检测。这些体液中常见的金属离子对量子点的荧光信号会产生何种影响,这将会进一步影响QLISA方法对准确可靠的检测结果的获得。因此,探究这些金属离子对水相量子点及其QLISA检测方法的影响具有十分重要的意义,而且目前尚未见过... 

【文章来源】：河南大学河南省

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

半导体量子点及其应用示意图[5]

金属离子对水溶性量子点的影响及其在荧光免疫吸附法中的应用研究21.2生物兼容性水相量子点的制备与稳定性探究在有机溶剂中高温合成得到的胶体量子点具有高度的结晶性和单分散性[19,20]。然而，接枝在量子点表面的疏水配体使它们仅在有机溶剂中稳定，这极大地限制了它们在水等生物环境中的生物应用[21-23]。由于有机溶剂使量子点具有疏水性表面，所以需要对这些表面进行改性以使其可用于生物学应用[24-26]。亲水性配体取代亲有机配体是使量子点在水溶液中稳定存在的有效方法[27-30]。此外，量子点也可以通过添加末端官能团（如-NH2或-COOH）来功能化，使其具有亲水性[31]，进而量子点被外壳所包围，这往往会减少金属离子的释放，从而降低其毒性[32]。然后亲水性的量子点可以连接多肽[33]、抗体[34]等生物分子用于生物医学等领域[35]（见图1-2）。图1-2.量子点的表面改性策略及与生物分子的连接[35]。

金属离子对水溶性量子点的影响及其在荧光免疫吸附法中的应用研究4图1-3.使用(a)单硫醇基团(b)双硫醇基团(c)硅烷化(d)多肽封装(e)磷脂(f)聚合物的配体交换和包覆法进行相转移的示意图[5]。1.2.2生物兼容性水溶性量子点的稳定性探究尺寸大小和荧光特性在量子点的合成和应用中起着重要的作用。随着粒子尺寸的增大，原子价带与导带之间的表面积和能带隙减小，量子点的性质会发生变化。因此，量子点在纳米（1-100nm）范围内表现出不同的性质。且量子点的荧光强度决定着量子点作为生物检测荧光标记物、靶向给药、荧光成像等生物应用的灵敏度与准确性。我们知道荧光效率除了与物质本身结构有关外，还受外部环境等条件的影响，因此制备的生物兼容性量子点同样也会受溶液pH、温度或溶液中其他金属离子的影响。（1）pH的影响pH对量子点粒径的影响主要取决于所涉及的反应机理，其中沉淀和还原反应受pH值变化的影响较大[52,53]。pH对水相量子点的光学性能也起着至关重要的作用[54-57]。如图1-4为CuInS2/ZnS量子点在不同pH值下的荧光强度变化，可以看出，不同pH下CuInS2/ZnS量子点的荧光强度不同，pH值为8时，荧光强度最大[54]。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CdSe/ZnS量子点构建丝裂霉素荧光检测体系的研究[J]. 郭瑜桉,张直峰,申晨凡,闫桂琴.  影像科学与光化学. 2016(04)



本文编号：3390610