无标记稀土上转换纳米探针的构建及生物分析应用研究

发布时间：2022-01-22 18:33

　　稀土上转换发光是基于镧系离子丰富的电子能级,通过吸收多个长波低能光子而发射出短波高能光子的过程。镧系元素掺杂的上转换发光纳米材料由于具有在低能近红外光（NIR）激发下不存在自发荧光、anti-Stokes位移大和发光寿命长等优点而引起了研究者的广泛关注。稀土上转换发光纳米材料的诸多性质,决定了它在很多方面的应用,如太阳能转换、纳米印刷、近红外光防伪和生物传感与成像等。本论文主要以稀土离子f-f跃迁过程的上转换发光为检测信号开展其在生物传感与成像领域的应用研究。由于良好的生物相容性以及NIR独特的光频上转换能力,它们有可能在生物体系中达到较高的检测灵敏度。然而,绝大多数情况下上转换纳米材料的发光与体系的生化特性没有直接关系。因此,为了在生物化学识别过程（化学传感中的基本过程）中实现目标物的高选择性检测或成像,上转换纳米材料必须与合适的识别单元如有机染料结合使用。本论文我们选择将有机染料和金属有机配合物等识别单元与上转换纳米粒子（UCNPs）结合,设计了一系列新型上转换纳米传感平台,利用上转换发光为检测信号开展了目标分析物的生物传感与成像研究。主要内容如下:第一章绪论本章主要总结了稀土上转... 

【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：179 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

常规光致发光、上转换发光和双光子发光的原理示意图

图 1.2. 稀土UCL机理图22。Fig. 1.2. Principal upconversion processes for lanthanide-doped UCNPs22.2.3. CSU图 1.2c 中的 CSU 是涉及 3 个离子相互作用的过程，离子 1 和 3 通常是同类型的。离子 1 和 3 在吸收激发光子后都被激发到激发态。然后离子 1 和 3 同时与2 相互作用，协同转移所含能量，并将离子 2 激发到更高能态。被激发的离子 2可以通过发射光子而弛豫回 G。CSU 的效率通常比 ESA 或 ETU 低几个数量级。2.4. CR图 1.2d 中的 CR 是由离子-离子相互作用产生的能量转移过程，其中离子 1通过离子1 (E2)+离子2 (G)→离子 1 (E1)+离子2 (E1)的过程将其部分激发能转移

图 1.3. 基于 LRET 的主要检测策略52。Fig. 1.3. Main LRET-based detection strategies52.调整 UCNPs 和受体之间的距离一种策略是改变 UCNPs 和受体间的距离（延长或缩短）。在图 1元充当能量受体。分析物的添加将切断 UCNPs 和受体间的联系s 发光恢复。然而，在图 1.3C-D 中分析物充当能量受体，其将与识图 1.3C 中）或替换（图 1.3D 中）。可以基于以上这些方法调控 于內滤效应（IFE）的检测策略ET 的检测策略对 UCNPs 与受体间距离有很高的要求。另外基于


本文编号：3602693