CdX(X=Se,Te,Te/ZnS)量子点脂质体的制备及毒性比较

在水相中以巯基乙酸(mercaptoacetic acid, MA)为稳定剂合成了CdSe、CdTe、CdTe/ZnS量子点及谷胱甘肽(glutathione, GSH)为稳定剂合成了CdTe量子点,然后通过卵磷脂和胆固醇修饰制得相应的量子点脂质体。溶血实验证实GSH修饰量子点的溶血率低于MA修饰的量子点45%;脂质体修饰后,量子点的溶血率＜5%,达到生物医用材料要求。不同表面修饰的量子点对小鼠毒性存在明显差异,荧光显微镜观察组织切片证实量子点在小鼠体内主要分布在肺、肾、胸腺等组织中,而脂质体量子点在脑组     

水相合成CdX (X＝Te, Te/CdS, Te/ZnS)红色量子点及毒性效应

分别以巯基乙酸(Mercaptoacetic Acid, MA)、还原型谷胱甘肽(Glutathione, GSH)为稳定剂在水相中直接合成了巯基乙酸CdTe (CdTe-MA)、红色巯基乙酸CdTe/CdS (CdTe/CdS-MA)、巯基乙酸CdTe/ZnS (CdTe/ZnS-MA)及谷胱甘肽CdTe (CdTe-GSH)量子点. 其中, CdTe-GSH量子点的量子产率可达47.3%. 体外溶血实验证实CdTe/ZnS-MA和CdTe-GSH量子点的溶血率较CdTe-MA和CdTe/CdS-MA低, 浓度为0.05 mmol/L的量子点溶血率＜5%, 达到了生物医用材料的要求. 活体实验证实: 通过尾静脉方式把量子点注入小鼠体内后, 荧光显微镜观察发现高剂量的量子点(0.4 mmol/10 g)在体内主要在心、肝、脾、肾组织中分布较多, 且引起不同程度的组织病变.     

PbS量子点的一步合成法及其光学性能

以Pb(CH3COO)2为原料, 一硫代和二硫代丙三醇为混合稳定剂, 在常温下合成了尺寸可控的PbS量子点. 有别于传统的有机金属路线法, 采用水相法一步合成亲水性量子点具有方法简便、反应条件温和、无需使用高沸点溶剂、重现性好等优点. 所合成的量子点单分散, 粒径为3～5 nm, 荧光量子效率高达11.8%, 在外加稳定剂的作用下, 量子效率在5周内仍能保持原来的80%.     

多功能两亲梳状聚合物的合成及包覆荧光量子点

利用溶液聚合和成酰胺反应合成了多功能梳状两亲性共聚物,聚(甲基丙烯酸-co-甲基丙烯酸十八酯)-(乙醇胺-乙二胺叶酸)(PSM-EE-FA).用红外光谱(FTIR),核磁共振(1H-NMR)及凝胶渗透色谱(GPC)表征了该聚合物的结构及分子量分布.实验结果证明合成了该聚合物,其数均分子量(Mn)为28600,多分散性为1.375.用该两亲梳状聚合物包覆油溶性CdSe/ZnS量子点,通过相转移作用,得到水溶性靶向量子点(PSM-EE-FA-QDs).该水溶性量子点溶液具有较好的稳定性.通过紫外-可见(UV-Vis)及荧光发射光谱分析对该量子点的光学性质进行研究.结果表明,PSM-EE-FA-QDs的紫外-可见光谱及荧光发射光谱峰形与原量子点基本一致.由于量子点表面聚合物层的形成,峰位发生少量红移.该量子点水溶液的荧光强度是原量子点氯仿溶液的98%,荧光产率是原量子点氯仿溶液的95%.动态光散射(DLS)及透射电镜(TEM)测试结果表明水溶性量子点分布均匀.合成的水溶性量子点不但光学性能稳定,而且聚合物及水溶性量子点的合成方法较为简便.     

水热法合成CdTe量子点及其与蛋白质连接作为生物荧光探针的研究

以巯基丙酸为稳定剂,采用水热法合成了CdTe量子点.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.透射电子显微境(TEM)表征了纳米微粒的结构和粒径分布.并以牛血清白蛋白(BSA)为代表,通过测定CdTe量子点与BSA偶联(QDs-BSA)后溶液的荧光强度确定CdTe量子点与蛋白质偶联的最佳反应条件为pH 9～10,反应温度37 ℃,反应时间2 h.通过荧光发射光谱研究了溶液pH和NaCl浓度对QDs-BSA溶液和QDs溶液荧光强度的影响.在优化的反应条件下,用制备的QDs-BSA荧光探针对BSA进行了定量测定,线性范围是0.06～0.48 μg/mL,对0.24 μg/mL QDs-BSA样品7次测定的相对标准偏差是2.2%.     

功能化PbS量子点的水相合成及结构表征

在水溶液中以Pb(NO3)2和Na2S为原料,巯基乙酸为稳定剂,合成了水溶性PbS量子点.用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、粒度分析仪和红外光谱对PbS量子点进行了表征,结果表明所合成的PbS量子点的平均粒径为25 nm左右,分散性好,且巯基乙酸成功修饰于PbS纳米粒子表面,使其具有进一步与生物分子偶联的作用.     

水溶性的高荧光CdTe/CdSeⅡ型核壳量子点的合成与表征

用L-半胱氨酸(L-cysteine)作为稳定剂,以制备的CdTe量子点为核模板,水相合成了具有近红外发光的Ⅱ型核壳CdTe/CdSe半导体量子点。实验考察了合成温度,核模板的尺寸和组分比等因素对合成高质量的CdTe/CdSe量子点的影响。用紫外-可见吸收和荧光光谱研究了合成的量子点的光学性质。在优化的合成条件下,荧光发射光谱在586～753nm范围连续可调,荧光量子产率高达68%;通过X-射线衍射(XRD),X射线光电子能谱(XPS)和透射电镜(TEM)对合成的Ⅱ型核壳CdTe/CdSe量子点进行了结构和形貌表征。     

CdSe/CdS/SiO2复合纳米球的制备及发光性能

采用两相法合成了CdSe/CdS核-壳结构的量子点, 用氨水催化水解正硅酸乙酯制得复合结构的CdSe/CdS/SiO₂发光纳米球. 通过对量子点用量、氨水用量、反应时间及溶剂比例等实验条件的调节, 得到了单分散性较好, 尺寸在23~145 nm的复合发光纳米球. 利用紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱对其发光性能进行了研究, 同时利用透射电镜(TEM)观察复合纳米球的形貌. 结果表明, 复合发光纳米球样品的最高荧光量子产率可达8%.     

单相硫化锌量子点制作白光发光二极管(WQLEDs)

制备不含稀土元素、价格低廉且对环境友好的单相量子点发光材料,对于实现白光量子点二极管(WQLEDs)的大规模商业化应用至关重要.用一步水热法合成了硫化锌量子点(Zn S-QDs),其热分解温度高达680℃,荧光量子产率为16.3%.通过紫外吸收光谱和理论计算探讨了Zn S-QDs的锌空位发光机理,并制备出发标准白光的WQLEDs,工作电流在300 mA时的国际照明委员会(CIE)坐标为(0.3725, 0.4006),显色指数(CRI)为76.6,相关色温(CCT)为4500 K,三色比(R,G,B)为R=14.6%,G=83.5%,B=1.8%,红绿蓝三种颜色中绿光占比最多,蓝光含量最少,有利于眼睛的保护.该研究实现了使用无稀土掺杂的单相量子点制备WQLEDs的目标.     

水溶性近红外Ⅱ区荧光Ag2Te量子点的合成

量子点具有独特的光学性质, 在生物医学领域有着广泛的应用. Ag₂Te作为Ⅰ-Ⅵ族量子点中的一员, 因具有生物毒性小和带隙窄等优势而备受关注, 但是目前直接合成水溶性Ag₂Te量子点的方法较少, 而且可调节的荧光发射波长范围有限. 本文提出了一种合成荧光发射波长位于近红外Ⅱ区窗口的水溶性Ag₂Te量子点的新方法. 该方法以硝酸银为银前体, N-乙酰-L-半胱氨酸为配体, 碲前体利用硼氢化钠还原亚碲酸钠得到, 反应条件温和(室温、 大气氛围)且不涉及有毒的有机试剂, 绿色环保. 通过进一步的阳离子处理钝化其表面缺陷, 可以得到尺寸均一的超小粒径水溶性Ag₂Te量子点, 量子点的荧光发射波长为1160 nm, 量子产率为8.0% (以IR26染料为参照). 该方法所合成的Ag₂Te量子点具有良好的生物相容性, 注入小鼠体内后能观察到明显的近红外荧光, 具有进一步生物应用的潜力.     

Preparation of giant unilamellar CdTe quantum dot vesicles and their metabolic pathway in vivo

Glutathione (GSH) capped CdTe quantum dots (QDs) with photoluminescence quantum yields of 61% and the maximum emitting at 601.2 nm were prepared in water phase. Giant unilamellar CdTe quantum dot vesicles (GUVs-CdTe), with diameters larger than 1.5 μm, were obtained using lower-pressure evaporation techniques with soybean lecithin. Compared with other QD liposomes, the entrapment efficiency of GUVs-CdTe for QDs has been significantly improved to 86.3%. After GUVs-CdTe were injected into mice through the tail vein, the fluorescence microscopy of tissue sections showed that GUVs-CdTe could not pass through the blood-brain barrier and air-blood barrier, which were removed mostly by the reticuloendothelial system and were widely distributed in the spleen and the liver. This behavior is the same as the character of the metabolic pathway of giant unilamellar vesicles by intravenous injections in mice.     

单-(6-巯基)-β-环糊精修饰的CdTe量子点的合成及与中性红的相互作用

以巯基乙酸(TGA)和单-(6-巯基)-β-环糊精(mono-6-thio-β-CD)作混合稳定剂,通过优化TGA/mono-6-thio-β-CD比例及回流时间,合成出了粒径分布均匀、荧光量子产率高达81.3%的mono-6-thio-β-CD修饰的CdTe量子点(QDs),建立了一种在水相中直接合成β-CD修饰的CdTe的新方法.利用荧光光谱、紫外-可见吸收光谱、共振瑞利散射光谱(RRS)研究了mono-6-thio-β-CD-CdTeQDs与中性红的相互作用,同时通过对比单独使用TGA为稳定剂合成的TGA-CdTeQDs与中性红的相互作用并结合透射电子显微镜(TEM)对反应机理进行了讨论并提出了相应的反应模型.在pH6.1的BR缓冲溶液中,当中性红浓度为7.5×10-6mol/L时,中性红的离子型体HNR+和分子型体NR分别与mono-6-thio-β-CD-CdTeQDs表面的-SCH2COO-和mono-6-thio-β-CD结合达饱和,当中性红浓度大于7.5×10-6mol/L时,中性红开始在mono-6-thio-β-CD-CdTeQDs表面聚集,导致mono-6-thio-β-CD-CdTeQDs粒径增大、荧光急剧猝灭、RRS显著增强.     

水溶性CdTe量子点荧光探针检测肠癌相关T抗原

直接合成性能优良的水溶性CdTe量子点,然后在其表面成功修饰花生凝集素,经过凝胶柱的分离纯化获得功能化的量子点荧光探针.基于T抗原选择性与花生凝集素(PNA)结合的特性,利用该探针对肠癌中高表达的T抗原进行检测,且与传统的荧光染料标记的免疫荧光分析进行了比较.实验结果表明:该功能化的荧光探针能够有效地识别肠癌的相关T抗原,从而为T抗原的检测以及肠癌的临床诊断与愈后判断提供了一种新的方法.     

水热法合成巯基乙胺稳定的CdTe量子点

提出了一种以水热法合成巯基乙胺稳定的CdTe量子点的简单制备路线. 在优化的反应条件下, 产物的荧光量子效率最高达到19.7%, 接近已报道的其它方法的2倍. 考察了反应条件对产物的荧光性能的影响及产物在不同pH溶液中的稳定性.     

CdTe/CdSe核壳量子点的合成及其在指纹显现中的应用

以CdCl2和Te粉为原料,在水相中合成了CdTe量子点核;通过外延生长在CdTe量子点核上包覆一层CdSe量子点,得到具有良好荧光性能的CdTe/CdSe核壳量子点;采用X射线衍射仪、透射电镜、高分辨透射电镜分析了不同反应条件下合成的CdTe/CdSe核壳量子点的晶体结构和微观结构,并对其进行了荧光光谱等测试和指纹显现分析.结果表明,合成的CdTe和CdTe/CdSe量子点粒径在3～5nm之间,粒径分布窄,水分散性良好;可以通过控制反应时间和Te/Se比等得到在500～700nm显示荧光发射峰的CdTe/CdSe核壳量子点.此外,核壳CdTe/CdSe量子点可以有效地和指纹物质结合,可应用于对铝合金油潜指纹的鉴别.     

不同环境因子作用下水溶性CdTe量子点的生长动力学研究

以硫普罗宁为稳定剂,水热法制备了水溶性CdTe量子点,系统研究了回流时间、反应物配比、pH值、反应温度和电解质种类等环境因子对量子点生长动力学及光物理性质的影响。结果表明,溶液的pH值及反应物配比对CdTe量子点的光物理性质均有重要影响。优化条件后,回流5 h可得到发射峰位于550 nm的CdTe量子点,其荧光量子效率高达52%;在氯化钠作用下,量子点生长加快,即高浓度氯化钠会减弱溶液中粒子间静电排斥,促进离子扩散,有利于量子点的生长;添加苯磺酸钠会抑制量子点的生长,有利于制备高荧光量子效率的小尺寸CdTe量子点。     

CdTe量子点与蛋白质相互作用的荧光猝灭效应

本文在水热法合成水溶性CdTe及核壳结构CdTe/CdS量子点的基础上,分别研究了细胞色素c对CdTe量子点及CdTe/CdS核壳量子点荧光的猝灭效应和CdTe量子点对牛血清白蛋白荧光的猝灭效应,并阐述了猝灭机理。结果显示,细胞色素c对CdTe量子点的荧光猝灭效应具有一定的粒径依赖性,粒径越小,猝灭效应越强;细胞色素c对CdTe/CdS核壳量子点的猝灭效应比对CdTe量子点的更强,揭示了受激电子的表面传递机理。CdTe量子点通过松散牛血清白蛋白的螺旋结构而猝灭其荧光。     

量子点-卟啉纳米复合体系在肿瘤细胞成像中的应用

本文合成了高荧光量子产率、单分散性好的水溶性CdTe量子点(quantum dots,QDs),并与α,β,γ,δ-四(1-甲基吡啶嗡-4-基)卟吩对甲苯磺酸盐(TMPyP)组装成QDs-TMPyP纳米复合物,研究了该复合物检测DNA的机理以及肿瘤细胞成像。结果显示,QDs-TMPyP纳米复合物通过光致电子转移机制检测DNA,当CdTe QDs和CdTe QDs-TMPyP浓度低于1.0μmol/L时,HeLa肿瘤细胞存活率达92%以上,表现出低的细胞毒性。0.2μmol/L CdTe QDs-TMPyP作用于肿瘤细胞时,细胞生长状态良好,对细胞内能谱分析发现细胞内含有Cd和Te原子。CdTe QDs-TMPyP复合物比CdTe QDs更易被HeLa细胞摄取,利用量子点荧光成功实现了细胞核内成像,为宫颈癌细胞药物输送和细胞成像的深入研究打下基础。