稀土上轉(zhuǎn)換熒光納米材料的制備及其在生物檢測(cè)中的應(yīng)用研究.pdf

1、稀土上轉(zhuǎn)換熒光納米顆粒(upconversion nanoparticles，UCNPs)是近年來(lái)備受矚目的重要發(fā)光材料，它能吸收兩個(gè)或多個(gè)低能激發(fā)光子并轉(zhuǎn)換為高能發(fā)射光子。與傳統(tǒng)的有機(jī)熒光染料、量子點(diǎn)等生物分子熒光標(biāo)記物相比，上轉(zhuǎn)換熒光納米材料不僅毒性低、發(fā)光強(qiáng)度高、光穩(wěn)定性好、Stokes位移大；且因其激發(fā)光為紅外光，可以有效避免生物樣品自發(fā)熒光干擾，從而降低檢測(cè)背景，提高生物檢測(cè)的靈敏度。因其諸多優(yōu)勢(shì)，UCNPs作為一種新型的生物

2、標(biāo)記物在生物檢測(cè)領(lǐng)域發(fā)揮巨大潛能。目前為止，UCNPs已應(yīng)用于多方面的生物檢測(cè)中，如蛋白質(zhì)檢測(cè)、核酸檢測(cè)等，且取得了較大的進(jìn)展。然而具有高靈敏度、高特異性、且重復(fù)性好的檢測(cè)方法仍需進(jìn)一步研究與開發(fā)。本論文基于NaYF4:Yb,Er UCNPs提出一種新的方法來(lái)提高生物檢測(cè)中的準(zhǔn)確度及重復(fù)性。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1.NaYF4:Yb,Er UCNPs的制備及表征。以稀土氯化物為原料，丁烷四羧酸、檸檬酸鹽、聚丙烯酸、油酸等為表面修

3、飾劑，利用水熱法和熱分解法分別制備NaYF4:Yb,Er UCNPs。通過(guò)掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、熒光光譜、傅里葉紅外光譜等分別表征所合成顆粒的大小、形貌、熒光強(qiáng)度及表面修飾的官能團(tuán)。最終選定以熱分解法制備的大小尺寸均一(約25nm)、單分散性好、均一球狀、強(qiáng)熒光性能的油酸包覆NaYF4:Yb,Er UCNPs進(jìn)行生物檢測(cè)；
　　2.NaYF4:Yb,Er UCNPs的表面修飾及表征。采用羧基化牛血清白蛋白(BSA)對(duì)UC

4、NPs進(jìn)行表面羧基化修飾。再通過(guò)酰胺反應(yīng)將羧基化UCNPs與氨基化探針結(jié)合，制得UCNPs修飾的DNA探針。通過(guò)透射電子顯微鏡、傅里葉紅外光譜、熒光光譜分析，表明NaYF4:Yb,Er UCNPs表面成功地修飾了較多羧基官能團(tuán)，并以共價(jià)鍵與探針牢固結(jié)合，水溶性較好，發(fā)光強(qiáng)度較高；
　　3.NaYF4:Yb,Er UCNPs應(yīng)用于生物檢測(cè)。根據(jù)堿基堆積力原理， 將NaYF4:Yb,Er修飾的探針與目標(biāo)DNA或miRNA，報(bào)