聚合物量子点单粒子荧光性质及调控研究
[Abstract]:Conjugated polymer quantum dot (Pdots), as a novel biological fluorescence probe, has attracted much attention in many fields, such as biological fluorescence imaging and long term tracer. The characterization of their optical and physical properties is usually confined to the measurement of absorption and emission spectra. These characterization methods obtain the average effect of the polymer quantum dot suspension solution as a whole. When it is applied to single particle fluorescence imaging and various new superresolution imaging experiments, the particle distribution and application process are not uniform. Therefore, it is of great significance to study the fluorescence properties of polymer quantum dots. In this paper, a series of polymer quantum dots with a certain size gradient were prepared by optimizing the preparation conditions of the traditional "nanometer reprecipitation method" using fluorescent conjugated polymer PFBT materials with excellent optical properties and good biocompatibility. According to the average size distribution, the corresponding size polymer quantum dots were named PFBT12, PFBT21, PF37 and PFBT58, respectively. The dependence of single particle fluorescence intensity on the size of polymer quantum dots was investigated by means of total internal reflection fluorescence microscope (TIRF-M). According to the spectral measurements of PFBT quantum dots, the fluorescence quantum efficiency of the four PFBT quantum dots used in this paper is about 30%. The two adjacent dimensions of four PFBT quantum dots with different size distributions were compared in parallel and divided into three groups. Under the same experimental conditions, each group of quantum dots collected and counted the single particle fluorescence luminance. Based on the single particle fluorescence luminance of PFBT12, the single particle fluorescence luminance of the other three PFBT quantum dots with different size distribution was scaled up and calculated. The experimental results show that the luminescence of single particle in polymer quantum dots increases to a quadratic degree with the increase of particle size, and a calibration curve of the change of single particle brightness with size is given. Under given imaging conditions, the particle size is extracted by comparing the calibration curve with the brightness of a single particle. The single particle size dependent photobleaching process of PFBT quantum dots. The photobleaching process of PFBT quantum dots can be classified into three categories. Furthermore, the photobleaching rate constant and the total photon number emitted by the photobleaching rate constant show that the change of the photobleaching rate constant with the size is not obvious for the small size (30nm) particles, while the photobleaching rate constant of the large size (30nm) particles decreases rapidly. Then it shows a relatively slow bleaching process. When the particle size is smaller than 30nm, the total number of photons emitted by PFBT increases with the increase of particle size. However, the total photon number of particles above 30nm does not show the expected quadratic growth relationship. The optimal size selection range of polymer quantum dots (about 30nm) is given for bioluminescence detection and single particle fluorescence imaging and tracking applications. In the experiment of single particle fluorescence stability tracing of polymer quantum dots, it is found that the fluorescence of polymer quantum dots attenuates rapidly. Therefore, a deoxidizing system based on enzymatic reaction was prepared in this paper. Under the catalysis of glucose oxidase, glucose can rapidly and efficiently remove the fluorescence quenching agent such as the oxide produced by photooxidation. The experimental results show that the system can effectively improve the fluorescence stability of polymer quantum dots. Polymer quantum dots can perform better in single particle fluorescence imaging and tracking applications.
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:R318.51
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,本文编号:2155895
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