多孔硅发光成像及可视化生物传感器研究

发布时间：2017-12-11 12:00

  本文关键词：多孔硅发光成像及可视化生物传感器研究

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【摘要】：荧光多孔硅材料具有广泛的生物应用,它能够在生物体中降解为无毒的原硅酸,具有良好的生物相容性,而且其规则的孔道结构能够负载药物实现治疗作用。同时,荧光多孔硅材料在氧化性物质的作用下,会发生荧光猝灭作用。本课题是基于荧光多孔硅材料的荧光特性、载药特性及生物相容性展开的,本文研究内容主要包括以下两部分:(1)p型发光多孔硅(LuPSi)对吸附在表面的荧光物质具有猝灭作用,这是由荧光共振能量转移(FRET)作用引起的。但是当多孔硅与氧化性物质反应时,多孔硅微晶结构被氧化使其荧光猝灭,同时生成的二氧化硅层阻断了 FRET作用使发光物质荧光恢复,这一现象表现为体系比率荧光强度的变化。基于此,我们将具有荧光的抗生素环丙沙星(CIP)负载在多孔硅孔道中,构建了载药的双荧光体系(CIP-LuPi)。并将该体系与聚氨酯(PU)薄膜结合制备了智能绷带(Smart bandage)用于伤口环境中pH和ROS的监控与治疗。Smart bandage在氧化过程中发生肉眼可见的荧光变色,实现了对急性伤口和感染伤口的可视化辨别。同时,负载的抗生素在体系荧光变色过程中释放到伤口环境中,抑制了伤口中金黄色葡萄球菌(ATCC 25923)的生长,起到了治疗作用。(2)n型多孔硅在曝光条件下能够被氧化性物质(O2、H2O2)快速氧化而发生不可逆的荧光猝灭。其原因是多孔硅微晶结构被氧化以及二氧化硅引入的缺陷能级。基于氧化作用下的荧光猝灭现象,我们开发了曝光猝灭成像技术。该技术具有两大应用:一是实现了掩膜成像,可用于制作防伪标签;二是实现了 H202的空间分布成像,可应用于植物组织的ROS分析。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TQ127.2;TP212.3

【参考文献】

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1 任继文;;平板式ZrO_2汽车氧传感器发展综述[J];华东交通大学学报;2007年04期

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本文编号：1278350