上转换纳米颗粒合成、组装、表面生物功能化及其应用

发布时间：2017-09-03 11:34

  本文关键词：上转换纳米颗粒合成、组装、表面生物功能化及其应用

  更多相关文章： 上转换纳米颗粒 聚组氨酸 相转移 蛋白酶 成像 DNA 量子点

【摘要】：镧系掺杂的上转换纳米颗粒具有独特的光学特性(反斯托克斯发射)即连续吸收两个或多个低能量的近红外光子发射出更高能量的光子,发射波长覆盖紫外到近红外区域。上转换纳米颗粒具有发射峰窄,发射峰之间的干扰小,良好的光学稳定性,生物毒性小,通过改变掺杂的敏化元素可以调控上转换发射峰位置,采用近红外光激发(980 nm或800 nm)对生物样品的损伤小,组织穿透性好,在生物样品中的背景信号低等优点。尽管稀土上转换纳米颗粒近年来备受关注,但是关于其合成,生物修饰,纳米组装,生物传感以及生物成像方面仍然存在诸多问题,仍然是当下上转换纳米颗粒研究的一个热点和难点。本论文针对时下上转换纳米颗粒研究的热点和难点,对上转换纳米颗粒进行了四个方面研究分别是:(1)、控制合成稀土上转换纳米颗粒,我们通过改变上转换纳米颗粒的合成条件来控制合成不同粒度,形貌和光学性能的上转换纳米晶体;(2)、聚组氨酸多肽介导的上转换纳米颗粒的相转移,我们提供了一个非常简单的一步制备高稳定性,单分散性,转化效率100%的水溶性并具有生物活性的多肽修饰的上转换纳米颗粒方法;(3)、聚组氨酸多肽修饰的上转换纳米颗粒用于的蛋白酶检测以及生物体内凋亡成像,我们采用标记TAMRA的聚组氨酸多肽对上转换纳米颗粒进行相转移;构建了一个上转换荧光能量共振转移的纳米探针(UCNP-TAMRA)。使其在生物体的体外和体内都可以检测蛋白酶活性检测;(4)、DNA组装上转换与量子点壳-核卫星结构,我们通过DNA将量子点与上转换纳米颗粒组装形成新的纳米复合物,让这个壳核的纳米复合物既有上转换发光的特性,同时又有量子点的荧光特性,集合了上转换纳米颗粒和量子点两个优点
【关键词】：上转换纳米颗粒 聚组氨酸 相转移 蛋白酶 成像 DNA 量子点
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.3
【目录】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-30
• 1.1 引言8
• 1.2 上转换纳米颗粒简介8-12
• 1.2.1 上转换发光的机理8-9
• 1.2.2 上转换纳米颗粒的成分9-10
• 1.2.3 上转换纳米颗粒的主要制备方法10-12
• 1.3 上转换纳米颗粒表面修饰主要方法12-17
• 1.3.1 配体交换13-15
• 1.3.2 配体氧化、去除15-16
• 1.3.3 硅烷化16
• 1.3.4 层-层沉积16-17
• 1.3.5 两亲聚合物涂层17
• 1.4 上转换纳米颗粒的生物应用17-21
• 1.4.1 上转换纳米颗粒用于体外生物传感17-18
• 1.4.2 上转换纳米颗粒用于体内成像18-19
• 1.4.3 上转换纳米颗粒用于治疗19-20
• 1.4.4 上转换发光生物应用的优势和今后研究方向20-21
• 1.5 本论文主要研究内容21-22
• 参考文献22-30
• 第二章 控制合成稀土上转换纳米颗粒30-46
• 2.1 引言30-31
• 2.2 实验部分31-36
• 2.2.1 试剂与材料31
• 2.2.2 实验仪器31-32
• 2.2.3 实验过程32-36
• 2.3 结果与讨论36-45
• 2.3.1 反应时间对上转换纳米颗粒的影响36-38
• 2.3.2 反应温度以及掺杂比例的影响38-40
• 2.3.3 壳核结构对上转换纳米颗粒的影响40-45
• 2.4 结论45
• 参考文献45-46
• 第三章 聚组氨酸多肽介导的上转换纳米颗粒的相转移46-61
• 3.1 引言46-47
• 3.2 实验部分47-49
• 3.2.1 试剂与材料47-48
• 3.2.2 实验仪器48
• 3.2.3 实验过程48-49
• 3.3 结果与讨论49-58
• 3.3.1 聚组氨酸多肽介导的上转换纳米颗粒相转移实物图49-51
• 3.3.2 不含聚组氨酸的多肽对上转换纳米颗粒转相51-53
• 3.3.3 多肽修饰的上转换纳米颗粒的表征53-56
• 3.3.4 不同条件下上转换纳米颗粒的光学性质56-58
• 3.4 结论58
• 参考文献58-61
• 第四章 上转换纳米探针用于蛋白酶检测及生物体内凋亡成像61-79
• 4.1 引言61
• 4.2 实验部分61-66
• 4.2.1 试剂与材料61-62
• 4.2.2 实验仪器62-63
• 4.2.3 实验过程63-66
• 4.3 结果与讨论66-76
• 4.3.1 TAMRA标记的聚组氨酸多肽修饰上转换纳米探针性质及其表征66-68
• 4.3.2 上转换纳米探针[UCNP-(H)6YGKAGK-TAMRA]用于胰蛋白酶(Trypsin)的检测68-70
• 4.3.3 上转换纳米探针[UCNP-(H)6GDEVD-TAMRA]用于生物体内半胱天冬酶-3(caspase-3)凋亡成像70-75
• 4.3.4 单个上转换纳米颗粒上聚组氨酸多肽的数目75-76
• 4.4 结论76-77
• 参考文献77-79
• 第五章 DNA组装的上转换与量子点壳-核卫星结构79-96
• 5.1 引言79-80
• 5.2 实验部分80-84
• 5.2.1 试剂与材料80-81
• 5.2.2 实验仪器81
• 5.2.3 实验过程81-84
• 5.3 结果与讨论84-94
• 5.3.1 以DNA为模板合成量子点及表征84-86
• 5.3.2 制备DNA修饰的上转换纳米颗粒86
• 5.3.3 UCNP与CdTe通过DNA组装形成core-shell结构86-89
• 5.3.4 上转换纳米颗粒上量子点的数量89-94
• 5.4 结论94
• 参考文献94-96
• 硕士阶段发表学术论文96-97
• 致谢97-98

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