掺杂型量子点在生物医学检测和疾病诊断方面的应用研究
发布时间：2021-01-28 18:58
作为一种新型的荧光纳米材料，量子点在生物医学领域的应用受到了国内外学者的广泛关注。量子点的应用范围广是由于它独特的化学性质和光学性质决定的，如发射光谱窄且对称、激发光谱宽且连续、光稳定性强、荧光寿命长等优点。目前，量子点的应用涵盖从生物检测到疾病诊断和治疗等许多方面。尽管量子点在实际应用中得到了广泛的关注，但同时也出现了很多亟待解决的问题：如何降低量子点中重金属泄露带来的生物毒性，提高量子点在活体成像中的组织穿透能力和降低生物自发荧光的干扰等。本论文将水相合成的两种新型掺杂型量子点应用于生物医学检测、细胞成像及疾病的诊断中。主要内容包括:论文的第一章中，主要介绍了量子点的性质、合成方法、应用研究及掺杂型量子点的研究进展等，阐明了本论文的研究意义及主要内容。论文的第二章中，我们首次利用了无镉的Mn:ZnSe量子点制备的靶向光学探针对前列腺癌细胞进行了荧光标记与成像。该光学探针中采用的AMACR是一种高度敏感性和特异性的前列腺癌阳性标记物，与PSA相比具有更高的敏感性和特异性，可作为PSA的补充。Mn:ZnSe量子点可与AMACR抗体结合形成量子点-抗体生物复合物，从而可以对前列腺癌细胞L...
【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】：133 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 量子点的合成与应用研究进展
第一节 量子点的基本性质
1.1.1 荧光激发和发射光谱
1.1.2 光稳定性
1.1.3 荧光寿命
1.1.4 表面化学可塑性和良好的生物相容性
第二节 量子点的合成
1.2.1 金属有机合成法
1.2.2 有机相向水相转移
1.2.3 水相合成法
第三节 量子点的生物应用研究
1.3.1 生物分子检测
1.3.2 药物测定
1.3.3 荧光共振能量转移
1.3.4 生物成像
第四节 量子点的毒性研究
1.4.1 量子点晶核内金属离子的毒性
1.4.2 量子点外修饰材料的毒性
1.4.3 量子点的光降解和氧化
1.4.4 量子点的细胞毒性
第五节 掺杂型量子点
1.5.1 掺杂型量子点的发光机理
1.5.2 掺杂型量子点的优势
1.5.3 掺杂型量子点的掺杂机制
1.5.4 掺杂型量子点的研究进展
第六节 近红外量子点
1.6.1 近红外荧光材料
1.6.2 近红外量子点的发展前景
第七节 本论文的研究意义及主要内容
参考文献
第二章 Mn:ZnSe 量子点荧光探针用于前列腺癌细胞的荧光成像
2.1 实验部分
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器
2.1.3 CdTe 量子点和 Mn:ZnSe 量子点的制备
2.1.4 Mn:ZnSe 量子点标记 AMACR 抗体和人 IgG 分子
2.1.5 细胞培养
2.1.6 细胞成像
2.1.7 MTT 实验
2.2 结果与讨论
2.2.1 Mn:ZnSe 量子点和量子点标记 AMACR 抗体的光谱图
2.2.2 利用量子点标记的 AMACR 抗体对 LNCaP 细胞进行荧光标记
2.2.3 量子点标记抗体对前列腺癌细胞的选择性
2.2.4 Mn:ZnSe 量子点的光稳定性
2.2.5 细胞毒性研究
2.3 本章小结
参考文献
第三章 利用Mn:ZnSe量子点和Arg6组装的纳米探针定量检测胰蛋白酶
3.1 实验部分
3.1.1 仪器与试剂
3.1.2 Mn:ZnSe 量子点的制备
3.1.3 Arg6对量子点的荧光猝灭实验
3.1.4 胰蛋白酶的检测
3.1.5 SBTI 的抑制效应
3.1.6 在血清和尿液样品中检测胰蛋白酶
3.2 结果与讨论
6对 Mn:ZnSe 量子点的荧光猝灭"> 3.2.1 Arg6对 Mn:ZnSe 量子点的荧光猝灭
3.2.2 利用 Mn:ZnSe d-dots/Arg6体系来检测胰蛋白酶
3.2.3 共振光散射实验
3.2.4 胰蛋白酶抑制剂的筛选
3.2.5 共存组分的影响
3.2.6 在人血清样品和尿液样品中检测胰蛋白酶
3.3 本章小结
参考文献
第四章 基于 Mn:ZnSe 量子点的酶催化传感器检测对氧磷
4.1 实验部分
4.1.1 仪器与试剂
4.1.2 Mn:ZnSe 量子点的制备
4.1.3 对氧磷的检测
4.2 结果与讨论
2O2对 Mn:ZnSe 量子点的荧光猝灭作用"> 4.2.1 H2O2对 Mn:ZnSe 量子点的荧光猝灭作用
4.2.2 PH 值, 反应时间和温度对反应体系的影响
4.2.3 ChOx 和 AChE 浓度对反应体系的影响
4.2.4 利用 Mn:ZnSe d-dots-ChOx-AChE-ACh 体系检测对氧磷
4.2.5 共存组分的影响
4.2.6 湖水和牛奶样品中对氧磷的检测
4.3 本章小结
参考文献
第五章 近红外量子点荧光探针用于血液中凝血酶的检测
5.1 实验部分
5.1.1 化学试剂与仪器
2量子点的制备"> 5.1.2 CuInS2量子点的制备
2 复合物"> 5.1.3 制备 Fib-CuInS2 复合物
5.1.4 凝血酶的检测
5.1.5 在人血清样品中检测凝血酶
5.2 结果与讨论
2量子点的荧光增强效应"> 5.2.1 纤维蛋白原对 CuInS2量子点的荧光增强效应
5.2.2 实验条件优化
2荧光探针检测凝血酶"> 5.2.3 Fib-CuInS2荧光探针检测凝血酶
5.2.4 共存组分的影响
5.2.5 在人血清样品中检测凝血酶
5.3. 本章小结
参考文献
第六章 聚谷氨酸-近红外量子点复合纳米粒子用于药物传输和细胞成像
6.1 实验部分
6.1.1 化学试剂与仪器
2量子点的制备"> 6.1.2 CuInS2量子点的制备
6.1.3 PGA-DOX 复合物的制备
2量子点的荧光猝灭实验"> 6.1.4 PGA-DOX 复合物对 CuInS2量子点的荧光猝灭实验
6.1.5 阿霉素的释放
6.1.6 细胞实验
6.1.7 MTT 实验
6.2 结果与讨论
2量子点的荧光猝灭作用"> 6.2.1 PGA-DOX 复合物对 CuInS2量子点的荧光猝灭作用
6.2.2 阿霉素的释放
2QDs/PGA-DOX 纳米粒子作用于 PC3M 细胞"> 6.2.3 CuInS2QDs/PGA-DOX 纳米粒子作用于 PC3M 细胞
6.3 本章小结
参考文献
作者简历
攻读博士学位期间发表的学术论文及其他成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]水溶性量子点荧光探针用于帕珠沙星的含量测定[J]. 凌霞,邓大伟,钟文英,于俊生. 光谱学与光谱分析. 2008(06)
[2]微波辐射法制备水溶性CdTe量子点及其光谱学研究[J]. 陈启凡,杨冬芝,徐淑坤,曲正. 光谱学与光谱分析. 2007(04)
[3]微波辅助合成发光可调ZnS∶Cu纳米晶[J]. 菅文平,张大巍,王凌凌,庄家骐,杨文胜,白玉白. 高等学校化学学报. 2006(12)
[4]有机磷检测方法的研究进展[J]. 王宗贤,高志贤,马成林. 中国卫生检验杂志. 2003(04)
[5]α-氨基酸共聚物的生物降解性研究[J]. 潘仕荣,施锋,黄宁芳,钟惠芬,易武,袁群芳. 中国生物医学工程学报. 1993(03)
本文编号：3005512
【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】：133 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 量子点的合成与应用研究进展
第一节 量子点的基本性质
1.1.1 荧光激发和发射光谱
1.1.2 光稳定性
1.1.3 荧光寿命
1.1.4 表面化学可塑性和良好的生物相容性
第二节 量子点的合成
1.2.1 金属有机合成法
1.2.2 有机相向水相转移
1.2.3 水相合成法
第三节 量子点的生物应用研究
1.3.1 生物分子检测
1.3.2 药物测定
1.3.3 荧光共振能量转移
1.3.4 生物成像
第四节 量子点的毒性研究
1.4.1 量子点晶核内金属离子的毒性
1.4.2 量子点外修饰材料的毒性
1.4.3 量子点的光降解和氧化
1.4.4 量子点的细胞毒性
第五节 掺杂型量子点
1.5.1 掺杂型量子点的发光机理
1.5.2 掺杂型量子点的优势
1.5.3 掺杂型量子点的掺杂机制
1.5.4 掺杂型量子点的研究进展
第六节 近红外量子点
1.6.1 近红外荧光材料
1.6.2 近红外量子点的发展前景
第七节 本论文的研究意义及主要内容
参考文献
第二章 Mn:ZnSe 量子点荧光探针用于前列腺癌细胞的荧光成像
2.1 实验部分
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器
2.1.3 CdTe 量子点和 Mn:ZnSe 量子点的制备
2.1.4 Mn:ZnSe 量子点标记 AMACR 抗体和人 IgG 分子
2.1.5 细胞培养
2.1.6 细胞成像
2.1.7 MTT 实验
2.2 结果与讨论
2.2.1 Mn:ZnSe 量子点和量子点标记 AMACR 抗体的光谱图
2.2.2 利用量子点标记的 AMACR 抗体对 LNCaP 细胞进行荧光标记
2.2.3 量子点标记抗体对前列腺癌细胞的选择性
2.2.4 Mn:ZnSe 量子点的光稳定性
2.2.5 细胞毒性研究
2.3 本章小结
参考文献
第三章 利用Mn:ZnSe量子点和Arg6组装的纳米探针定量检测胰蛋白酶
3.1 实验部分
3.1.1 仪器与试剂
3.1.2 Mn:ZnSe 量子点的制备
3.1.3 Arg6对量子点的荧光猝灭实验
3.1.4 胰蛋白酶的检测
3.1.5 SBTI 的抑制效应
3.1.6 在血清和尿液样品中检测胰蛋白酶
3.2 结果与讨论
6对 Mn:ZnSe 量子点的荧光猝灭"> 3.2.1 Arg6对 Mn:ZnSe 量子点的荧光猝灭
3.2.2 利用 Mn:ZnSe d-dots/Arg6体系来检测胰蛋白酶
3.2.3 共振光散射实验
3.2.4 胰蛋白酶抑制剂的筛选
3.2.5 共存组分的影响
3.2.6 在人血清样品和尿液样品中检测胰蛋白酶
3.3 本章小结
参考文献
第四章 基于 Mn:ZnSe 量子点的酶催化传感器检测对氧磷
4.1 实验部分
4.1.1 仪器与试剂
4.1.2 Mn:ZnSe 量子点的制备
4.1.3 对氧磷的检测
4.2 结果与讨论
2O2对 Mn:ZnSe 量子点的荧光猝灭作用"> 4.2.1 H2O2对 Mn:ZnSe 量子点的荧光猝灭作用
4.2.2 PH 值, 反应时间和温度对反应体系的影响
4.2.3 ChOx 和 AChE 浓度对反应体系的影响
4.2.4 利用 Mn:ZnSe d-dots-ChOx-AChE-ACh 体系检测对氧磷
4.2.5 共存组分的影响
4.2.6 湖水和牛奶样品中对氧磷的检测
4.3 本章小结
参考文献
第五章 近红外量子点荧光探针用于血液中凝血酶的检测
5.1 实验部分
5.1.1 化学试剂与仪器
2量子点的制备"> 5.1.2 CuInS2量子点的制备
2 复合物"> 5.1.3 制备 Fib-CuInS2 复合物
5.1.4 凝血酶的检测
5.1.5 在人血清样品中检测凝血酶
5.2 结果与讨论
2量子点的荧光增强效应"> 5.2.1 纤维蛋白原对 CuInS2量子点的荧光增强效应
5.2.2 实验条件优化
2荧光探针检测凝血酶"> 5.2.3 Fib-CuInS2荧光探针检测凝血酶
5.2.4 共存组分的影响
5.2.5 在人血清样品中检测凝血酶
5.3. 本章小结
参考文献
第六章 聚谷氨酸-近红外量子点复合纳米粒子用于药物传输和细胞成像
6.1 实验部分
6.1.1 化学试剂与仪器
2量子点的制备"> 6.1.2 CuInS2量子点的制备
6.1.3 PGA-DOX 复合物的制备
2量子点的荧光猝灭实验"> 6.1.4 PGA-DOX 复合物对 CuInS2量子点的荧光猝灭实验
6.1.5 阿霉素的释放
6.1.6 细胞实验
6.1.7 MTT 实验
6.2 结果与讨论
2量子点的荧光猝灭作用"> 6.2.1 PGA-DOX 复合物对 CuInS2量子点的荧光猝灭作用
6.2.2 阿霉素的释放
2QDs/PGA-DOX 纳米粒子作用于 PC3M 细胞"> 6.2.3 CuInS2QDs/PGA-DOX 纳米粒子作用于 PC3M 细胞
6.3 本章小结
参考文献
作者简历
攻读博士学位期间发表的学术论文及其他成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]水溶性量子点荧光探针用于帕珠沙星的含量测定[J]. 凌霞,邓大伟,钟文英,于俊生. 光谱学与光谱分析. 2008(06)
[2]微波辐射法制备水溶性CdTe量子点及其光谱学研究[J]. 陈启凡,杨冬芝,徐淑坤,曲正. 光谱学与光谱分析. 2007(04)
[3]微波辅助合成发光可调ZnS∶Cu纳米晶[J]. 菅文平,张大巍,王凌凌,庄家骐,杨文胜,白玉白. 高等学校化学学报. 2006(12)
[4]有机磷检测方法的研究进展[J]. 王宗贤,高志贤,马成林. 中国卫生检验杂志. 2003(04)
[5]α-氨基酸共聚物的生物降解性研究[J]. 潘仕荣,施锋,黄宁芳,钟惠芬,易武,袁群芳. 中国生物医学工程学报. 1993(03)
本文编号：3005512
本文链接：https://www.wllwen.com/yixuelunwen/swyx/3005512.html
