水溶性量子点纳米微球的制备、表征及其在生物检测中的应用

通过超声乳化(O/W)法, 在CdSe/CdS荧光量子点外包覆一层双亲性高分子外壳, 制得水溶性量子点纳米微球. 用荧光发射光谱(PL)和透射电子显微镜(TEM)等手段对产品进行了表征. 结果表明, 此种方法简单易行, 制得的量子点纳米微球(70 nm)具有良好的水溶性、稳定性以及较强的荧光发射强度. 用这种改性后的量子点标记的免疫球蛋白分子能够识别专一抗原, 因此这种纳米粒子将有望进一步应用于生物检测.     

用于疾病诊断的Gd~Ⅲ/量子点多模态成像探针的构建

结合核磁共振成像(MRI)和荧光成像技术,以钆离子、近红外低毒量子点、二氧化硅和聚丙烯酸(PAA)等为原料,采用一系列纳米载体自组装技术,构建出MRI弛豫率/荧光效率高和生物相容性好的GdⅢ/量子点多模态纳米探针.结果表明,与未螯合GdⅢ的量子点纳米探针相比,GdⅢ/量子点多模态纳米探针具有更高的弛豫率;t1-加权MRI成像也证实了GdⅢ/量子点多模态纳米探针具有很好的阳性造影功效.     

氨基化单分散量子点/二氧化硅核壳纳米粒子的制备及其细胞标记

通过反向微乳液法, 在油溶性量子点表面包裹二氧化硅外壳, 使油溶性量子点水溶性化, 再利用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)在已形成的二氧化硅纳米颗粒表面进行氨基化改性, 制备富含氨基的二氧化硅包裹的量子点荧光纳米球. 通过透射电子显微镜(TEM)、粒径分析、zeta电位检测、紫外-可见分光光度、荧光分光光度和红外光谱等手段对产品进行了表征. 结果表明, 所制备的二氧化硅量子点纳米球(45 nm)具有单分散性、水溶性好及光化学稳定性强等优点. 通过静电作用, 所制备的单分散氨基化二氧化硅量子点对肿瘤细胞表面膜电荷进行了初步标记显像.     

应用基因遗传算法优化单分散荧光微球制备工艺

以偶氮二异丁腈为引发剂,乙醇为反应介质的单分散聚合法制得了粒径为4.5μm的高度单分散聚苯乙烯(polystyrene)微球.用三氯甲烷和正丙醇将PS微球溶胀,同时吸附荧光素-罗丹明和吖啶橙,制得的微球在荧光显微镜下可观察到被激发出红、绿、蓝等多种颜色的荧光,其发射光谱范围为505到610nm.红外光谱分析表明荧光素被吸收到PS微球内部,而表面没有检测到残余荧光素.从平行试验数据中选出几组最佳条件,采用基因遗传算法优化了溶胀过程中的反应参数,在第六代时得到一组最优反应条件,即10%(wt)的三氯甲烷,15 mmol的荧光素(其中含有33%的吖啶橙),溶胀时间为24h.     

PNA探针与DNA探针的系统比较

肽核酸（Peptide Nucleic Acid，PNA）是近十几年发展起来的以中性酰胺键为骨架的脱氧核糖核酸（Deoxyribonucleic Acid，DNA）类似物，其结构介于多肽和DNA之间。由于PNA能够与DNA和RNA特异性地结合，可以制备PNA探针。与DNA探针相比，其杂交的稳定性和特异性增加且能在低盐浓度下进行杂交。本文从DNA和PNA的分子结构和性质、DNA探针和PNA探针的设计制备、杂交亲和性、杂交动力学以及在生物传感器上的应用等方面进行了系统比较。     

Gd3+与RGD共修饰量子点用于胰腺癌细胞的荧光及MR双模态成像

结合磁共振成像(MRI)和荧光成像技术,以钆离子(Gd3+)、量子点及精氨酸(R)-甘氨酸(G)-天冬氨酸(D)(RGD)多肽等为功能单元,采用纳米载体组装技术构建了MRI弛豫率/荧光效率高和靶向性强的Gd3+与RGD共修饰的量子点双模态纳米探针(QDs@Gd3+-RGD),并将其用于胰腺癌细胞的双模态成像.实验结果表明,QDs@Gd3+-RGD双模态纳米探针具有较高的弛豫率,且能对胰腺癌patu8988细胞进行荧光和T1-weighted MR成像.     

靶向性纳米金探针对宫颈癌细胞的激光扫描共聚焦散射成像

制备了粒径均一的纳米金颗粒, 再对其表面进行叶酸修饰, 制得具有靶向性的纳米金探针. 利用激光扫描共聚焦显微镜(LSCM), 对靶向性纳米金的细胞特异性散射成像进行研究. 实验结果表明, 人宫颈癌细胞(Hela)对纳米金-叶酸的摄取作用强于对纳米金的摄取, 但随着时间的延长, 两者的差别逐渐减小. 表明在适当的时间内纳米金-叶酸探针对宫颈癌细胞具有良好的靶向性.     

亲水性修饰的量子点的结构对荧光性能的影响研究

亲水性量子点的荧光性能是其作为生物检测探针的一个重要质量指标. 不同结构的量子点在亲水性修饰过程中, 其抵抗荧光淬灭的能力差异较大. 设计与制备具有不同结构和成分的核、核壳量子点, 再通过双亲性高分子对其亲水性改性, 利用荧光光谱监测亲水性修饰过程中的荧光性能变化来度量所合成量子点的光化学稳定性. 实验结果表明,在表面亲水性修饰过程中, 未包覆壳层的裸核量子点其抵抗荧光淬灭的能力最弱; 包覆壳层的核壳量子点, 其抵抗荧光淬灭的能力增强, 且壳层越多, 抵抗能力越强. 壳层的结构和成分直接影响核壳量子点抵抗荧光淬灭的能力, 具有合理晶格匹配的核壳量子点, 其抵抗荧光淬灭的能力较强. 另外, 通过优化设计与制备的核壳量子点经表面亲水性修饰后, 再偶联叶酸, 构建出特异性生物荧光探针, 对乳腺癌细胞进行靶向性标记后, 利用流式细胞仪进行细胞检测分析. 实验结果表明, 通过优化制备的核壳量子点, 亲水性修饰后仍具有很好的荧光性能, 偶联叶酸后具有较好的细胞靶向性.     

基于蛋白和多肽为模板的贵金属纳米簇合成研究

贵金属(Au, Ag, Pt等)纳米簇通常指的是由几个到约一百个原子组成的分子聚集体, 具有生物相容性好、超小尺寸(<2 nm)以及优异的物理化学性质, 尤其是能发出较强荧光等特点引起了人们的广泛关注. 目前多种贵金属纳米簇的合成方法已相继被报道, 且已应用于生物荧光成像、电化学发光、生物传感器以及细胞标记等多个领域. 本文共分为五部分, 首先重点介绍近几年兴起的以蛋白和多肽为模板来合成纳米簇的方法及优点, 并随后总结列举了文献中所采用的蛋白以及自主设计的多肽组分序列的类别, 随后探索了蛋白和多肽中的特定氨基酸与合成的贵金属纳米簇的荧光波长、量子产率、粒径之间的联系. 本文最后总结阐述了蛋白和多肽为模板成功合成贵金属纳米簇的先决条件并对其生物医学应用前景进行了展望.