基于荧光硅纳米粒子的人血清中生理活性物质检测方法研究

发布时间：2021-11-14 09:27

　　人体血液中的生理活性物质是维持和调控人体生理活动的基础物质,其活性或含量的波动可指示人体健康状态的变化。因此,对人体血液中的各种生理活性物质进行快速、准确分析和实时、动态监测是现代生物分析及临床诊断领域的重点研究方向。荧光探针已被广泛应用于各种生物分析过程,其分析能力和实用性主要受荧光材料特性、对目标物的响应机理、光谱测量方式和仪器性能等影响。荧光硅纳米粒子（Silicon nanoparticles,SiNPs）是一类零维荧光纳米材料,具有优良的生物兼容性、无毒或低毒性、光稳定性、光谱可调性和生物降解性。荧光内滤效应（Inner filter effect,IFE）是指检测体系内的某类物质因其吸收光谱与体系内荧光指示物的激发或发射光谱重叠所导致的体系荧光发射强度变化的现象,基于该效应可实现对上述物质的检测。在本论文工作中,我们针对人血清中碱性磷酸酶（ALP）活性及葡萄糖和黄嘌呤含量的检测需求,制备了3种新型SiNPs,在对其光学性质进行充分研究的基础上,基于IFE设计并实现了相应的荧光强度、比色-荧光双模式和比率荧光方式检测方法,并利用其进行了实际样品检测和与商品化检测方案的对照评估... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：135 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

(A)全彩量子点的制备和应用;(B)量子点在不同波长LED照射下的发光特性[59]

有机半导体聚合物量子点(Polymer Dots,PDs)通常指由具有π共轭离域电子结构的化学单体聚合得到的具有类似半导体的性质量子点[60,61]。PDs的光学性质主要取决于其聚合结构,由于聚合结构具有的通用性,故PDs的带隙可以通过改变参与聚合反应的单体种类来进行调节。与量子点和金纳米簇等无机纳米粒子不同,PDs由有机成分组成,从而避免了重金属组分带来的生物毒性,具有良好的生物相容性。另外,与小分子有机荧光染料相比,PDs通常具有更高的吸收系数和更好的光稳定性。此外,PDs还具有亮度高、光学吸收谱带宽,斯托克斯位移大和易于修饰等优点[62]。因此,PDs在细胞标记[62,63]、生物成像[64-66]、癌症光疗[67]和生物传感[68-70]等生物医学领域具有广泛的应用潜力(图1.3)。1.2.4 石墨烯量子点

1.2.4 石墨烯量子点石墨烯量子点(Graphene Quantum Dots,GQDs)是由无带隙的二维石墨烯转化形成的有带隙的零维碳纳米材料[72]。通常,GQDs是一种尺寸在10纳米以内的纳米粒子,由单层或多层石墨烯组成,其结晶度要高于CDs[32]。GQDs的边缘形态决定着它的电子分布和光学特性[61]。而且,由于其特殊的边缘效应和量子限制效应,GQDs也通常表现出与常规碳点不同的光学特性(如图1.4)。此外,GQDs的发光性能可通过改变其粒径尺寸、晶体结构中的掺杂物和表面及边缘处的化学官能团种类进行调节[73],有利于其在光电能源、生物传感和生物成像方面的应用[74-78]。


本文编号：3494385