生物荧光探针的纳米晶体量子点合成技术进展

纳米晶体量子点最有前途的应用领域是在生物体系中作为荧光探针,量子点的光学特性与传统的有机荧光染料相比有明显的优越性,如具有宽的激发光谱、窄的发射光谱、高的荧光量子产率,寿命更长等优点。本文评述了作为生物荧光探针的量子点的合成及用于生物探针时的量子点表面修饰技术的最新进展。     

生物荧光探针的纳米晶体量子点合成技术进展

纳米晶体量子点最有前途的应用领域是在生物体系中作为荧光探针，量子点的光学特性与传统的有机荧光染料相比有明显的优越性，如具有宽的激发光谱、窄的发射光谱、高的荧光量子产率，寿命更长等优点。本文评述了作为生物荧光探针的量子点的合成及用于生物探针时的量子点表面修饰技术的最新进展。     

一步水热法合成碳量子点实现癌细胞的荧光成像研究

针对传统荧光染料存在合成成本高、工艺复杂、毒副作用强等问题,本文基于一步水热法,以间苯二酚和磷酸为原料,经真空干燥箱中加热,合成了具有成本低廉、生物相容性良好的纳米级荧光染料碳量子点(carbon quantum dots,CQDs)。同时,对CQD的形貌、粒径及光学特性进行表征,并对CQD的元素、官能团及其在不同pH环境下的荧光强度进行分析,将CQDs应用于癌细胞的荧光成像。研究结果表明,制备得到的CQDs具有尺寸均一,分散性良好等特点;该量子点的荧光强度可随pH值的变化而改变,且在一定的pH值区间内,CQDs的荧光强度与pH值存在线性关系,证明该量子点可应用于对癌细胞的检测及荧光成像。该研究对临床医学中的癌细胞识别及成像领域具有重要意义。     

生物功能化AgInS_2量子点的制备及其生物应用

为制备水相、低毒、生物兼容性较好的三元量子点,通过水相合成法制备三元银铟硫(AgInS_2)量子点,并用叶酸(FA)对其进行修饰,利用透射电子显微镜、紫外-可见-近红外分光光度计、荧光分光光度计、傅里叶红外光谱仪等表征手段对纳米复合材料的形貌、光学性质、化学组成、细胞毒性及荧光成像进行了研究。结果表明,水相AgInS_2量子点的尺寸约为5nm~6nm,经叶酸(FA)修饰后,细胞毒性较低,在乳腺癌细胞中成像时红色荧光更明显,说明通过叶酸的修饰可提高量子点的生物兼容性。因此这类具有较好水溶性和生物兼容性的FA-AgInS_2量子点可直接应用于生物成像研究,为乳腺癌的快速体外检测打下了良好的实验基础。     

基于食品废弃物为碳源的荧光碳量子点的制备及模拟酶催化性能的探究

为了绿色制备与天然酶同等功效且具有荧光特性的模拟酶,以玉米芯、葵花籽壳和葡萄籽3种食品废弃物为原料,采用一步水热法绿色制备3种荧光碳量子点,对其进行透射电镜、紫外可见光谱、傅里叶变换红外光谱、荧光光谱扫描表征,以ABTS催化显色反应体系为参照,考察其过氧化物酶活性并进行酶稳态动力学研究.结果表明:3种荧光碳量子点均为纳...     

反相微乳液法制备CdTe@SiO2荧光微球及其荧光性能研究

利用巯基丙酸(MPA)为稳定剂,水相合成高质量的CdTe纳米晶,然后通过反相微乳液方法制备得到了具有明显核壳结构并单分散的CdTe@SiO2荧光复合纳米粒子;利用透射电子显微镜(TEM)、荧光分光光度计以及紫外可见光分光光度计对制备的纳米粒子进行表征;研究了未包裹的CdTe量子点与核壳型CdTe@SiO2纳米复合粒子分别对pH及离子强度的耐受性.研究发现:由于SiO2壳层的存在使得CdTe@SiO2能够在很高的离子强度及很广泛的pH范围下仍具有较强的荧光.由于这些优点,使其在生物标记、细胞成像等生物领域具有广泛应用.     

水溶性CdTe/CdS量子点的制备及发光特性

采用水相合成法,以三种不同的稳定剂：巯基乙醇,巯基乙酸和巯基乙胺制备了CdTe/CdS核壳结构的量子点.研究了反应时间和稳定剂的种类对量子点荧光的光学特性的变化趋势的影响.结果表明,随着量子点晶体生长时间的增加,量子点的荧光峰向红移,荧光发射强度增加,半峰宽几乎保持不变.稳定剂的种类对量子点的荧光发射峰的波长有较大的影响.采用CdS对CdTe进行包裹,制备壳核结构的CdTe/CdS量子点.包裹后能增强水相制备过程中量子点在水相中的荧光强度和发光稳定性,改变量子点的荧光特性.采用红外光谱,对稳定剂和量子点之间的连接关系进行了初步探讨,并采用透射电子显微镜,对CdTe/CdS量子点的微观形态进行观察.     

脂质体包裹的CdTe复合量子点的合成

应用脂质体包裹技术合成了具有生物相容性的CdTe复合荧光量子点，通过透射电子显微镜和荧光谱图证实脂质体包裹复合量子点是成功的．用荧光分光光度计表征了脂质体包裹后的复合量子点，基本上保持了量子点的荧光特性；同时检测到随着脂质体包裹的量子点浓度的由低到高变化，荧光强度先升高后降低。     

荧光聚多巴胺-金量子点应用于癌细胞的高效成像检测

为了准确识别癌细胞,制备了一种具有荧光性能的聚多巴胺-金量子点.该量子点纳米材料是基于前人方法,在室温下以多巴胺为唯一前体控制合成来制备小尺寸聚多巴胺,然后在高温、过氧化氢存在的条件下利用产生的羟基自由基去破坏聚多巴胺的π-π结构来生成具有荧光性能的聚多巴胺量子点,并在其表面通过还原氯金酸形成聚多巴胺-金量子点;利用荧光成像技术,通过观察聚多巴胺-金量子点的荧光淬灭情况来实现对癌细胞中谷胱甘肽(GSH)的检测.结果表明,该量子点纳米材料可以实现对癌细胞的特异性荧光成像检测,为开发高效的识别生物传感器和对癌细胞的精准识别提供了一种有效的策略.     

硒化银量子点的制备及生物应用

近红外硒化银量子点作为一种新型的二元含银量子点,因低毒性、尺寸小具有良好的近红外光学特性等优势而被众多科研工作者所关注。其光学优势在于所产生的近红外光对生物体具有更强的组织穿透能力,使其可以与生物组织产生的自发荧光相区分可大幅提升细胞的分辨能力。首先通过油相合成法实现了硒化银量子点的制备,改变银和硒配比可获得高量子产率、小尺寸、高结晶度和高稳定性的油性硒化银量子点。随后利用透射电镜、吸收光谱、光学稳定性分析等手段对其进行了相应物理表征及深入研究。最后,通过表面修饰的手段将其进行转水实验使其具备亲水性并应用于生物毒性测试。实验结果表明该种量子点可以很好的与细胞相兼容,具有较好的生物领域应用前景。     

CdTe/CdS核/壳结构纳米晶量子点的结构及荧光性能

采用水相合成法,制备出核/壳结构CdTe/CdS纳米晶量子点,用红外光谱和X射线衍射对其结构进行了表征,并对CdTe纳米晶量子点光稳定性以及CdTe/CdS纳米晶量子点荧光特性影响因素进行了研究.结果表明:随着放置时间的增加,CdTe量子点的光学稳定性下降;随着反应时间的增加和壳/核比例的增加,CdTe/CdS纳米晶量子点的荧光发射波长均发生红移;且反应时间增加,荧光强度增强;当CdS与CdTe壳/核比例为2∶1时,荧光强度最强.     

作为生物荧光标记物的量子点

与传统的有机染料相比,量子点具有强度高、稳定性好、能够用一种波长的光源激发多种波长荧光的特性.由于可以与抗体等生物分子共价结合,量子点可作为很好的荧光探针用于各种标记性研究.本文阐述了量子点的特性、在合成及生物结合方面的最新进展以及量子点在生物医药学中的应用.     

量子点特性及荧光标记应用

量子点是直径在1～100 ml的一类半导体纳米粒子.与传统的有机荧光标记物相比,具有独特的光谱特性和良好的光化学稳定性,是一种理想的荧光标记物.本文概述了量子点基本知识及特性、标记方法以及在生物材料荧光标记中的应用及发展前景.量子点在荧光分析领域将开辟一种新的方法,在分析领域的应用也将对生命科学研究产生重要的影响.     

CdTe量子点的合成及作为离子荧光探针的应用

以巯基乙酸为修饰剂,在水相中制备稳定的CdTe量子点,利用单因素法和正交试验设计研究了pH值、反应时间、反应温度、反应物浓度比等合成条件对CdTe量子点荧光光谱性质的影响。以CdTe量子点为荧光探针,探讨了Hg2＋离子与量子点的荧光猝灭作用：在pH6.24的KH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液中,Hg2＋离子浓度在10～150 ng/mL范围与量子点荧光猝灭强度呈现良好的线性关系,相关系数r=0.994 5,检出限8.7 ng/mL,CdTe纳米荧光探针可用于Hg2＋等的测定。     

碳量子点诱导人体肝癌细胞凋亡的研究

采用石墨脉冲电解法制备了碳量子点溶胶,利用透射电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱和荧光光谱等手段对碳量子点的形状、尺寸、结构和性能进行了表征。碳量子点为近似球形,平均粒径为6.93 nm,表面含有多种富氧官能团并具有荧光特性。体外细胞毒性试验表明:当碳量子点浓度高于一定值时,溶胶能诱导人体肝癌细胞凋亡,对其具有显著的抑制作用。对碳量子点诱导凋亡后的人体肝癌细胞进行了透射电子显微镜观察,结果显示其对线粒体产生了损伤。在相同的浓度范围内,碳量子点溶胶对人体淋巴细胞几乎没有产生影响。碳量子点溶胶具有选择性诱导人体肝癌细胞凋亡的作用,对于研究新型无毒副作用的抗癌药物具有重要意义。     

纳米稀土荧光生物标记材料

中国科学院大连化物所在纳米稀土荧光生物标记材料的制备与生化分析应用研究中．成功地研制出一系列粒径在25．55纳米的硅胶基质搀杂型纳米稀土荧光生物标记材料、表面带有活性氨基的搀杂型纳米稀土荧光生物标记材料、表面带有活性氨基的共价键型纳米稀土荧光生物标记材料及氧化锆基质的搀杂型纳米稀土荧光生物标记材料。     

CdSe荧光探针用于靶向目标癌细胞成像和药物应用

制备了一种新型的阿霉素-量子点-叶酸纳米复合物,作为荧光探针进入目标癌细胞可以产生荧光和毒性,用来对癌细胞靶向成像和输送药物。当靶向叶酸受体诱导纳米复合物进入细胞,细胞内谷胱甘肽断裂复合物,该复合物在细胞内显示了较强的荧光和毒性。     

聚四乙烯基吡啶复合型CdTe量子点合成

以巯基丙酸为稳定剂,采用水热法合成了CdTe量子点,并以CdTe量子点为核,包覆4-乙烯基吡啶(4-VPy),制备得到核壳型4-VPy /CdTe荧光纳米复合粒子.用荧光(FL)分光光度、透射电子显微镜(TEM)等分析测试手段,对得到的荧光纳米复合粒子的性能进行表征.结果表明,4-VPy /CdTe纳米复合粒子是核壳粒子拥有较好的水溶性,有效地提高了量子点的稳定性.吸收光谱和荧光光谱表明,所合成的CdTe量子点具有优异的发光特性.     

双功能零维碳基纳米材料碳量子点的设计合成及应用

以乙二胺四乙酸二钠为原料,采用水热法一步制备了零维碳基纳米材料碳量子点(CDs),然后以4-丁基氨基硫脲(4-BTSC)修饰其表面结构,得到了修饰后的碳量子点(BTSC-CDs).BTSC-CDs具有极好的水溶性,荧光强度高、细胞相容性好,且荧光颜色可调,可用于细胞多色成像;对比其他金属离子,BTSC-CDs对Cu2+...     

Eu~(3+)掺杂壳聚糖/聚丙烯酸纳米球的制备及其荧光性能

通过丙烯酸单体聚合后交联壳聚糖成功制备了壳聚糖(CS)/聚丙烯酸(PAA)的纳米球,在壳聚糖未交联之前将Eu3+加入到反应液中,然后加入交联剂戊二醛,得到最终产物Eu3+掺杂CS/PAA纳米球。利用场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线能谱仪(EDS)、红外光谱仪(FTIR)和荧光光谱仪(PL)对产物进行表征。荧光性能研究表明,产物中含有Eu3+的特征峰,明显改善了CS/PAA纳米球的荧光性能。鉴于壳聚糖优良的生物相容性,所制备的Eu3+掺杂CS/PAA纳米球在生物标识方面将具有良好的应用前景。