新型双稀土配合物掺杂的Ag@SiO_2纳米粒子的制备及表征

首先合成配合前驱体对氨基苯甲酸(PABA)-二乙烯三胺五乙酸(DTPA)-3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)及双稀土配合物Eu3+/Tb3+-PABA-DTPA-APTMS,然后采用反相微乳液法成功制备出表面带氨基的核壳型稀土配合物Eu3+/Tb3+-PABA-DTPA-APTMS掺杂的Ag@SiO2荧光纳米粒子.利用透射电子显微镜、荧光光谱、紫外-可见光谱等手段进行表征,并进行了光稳定性及氨基测定等实验,结果表明,该纳米粒子中Eu3+与Tb3+在最大发射峰处的荧光强度较Eu3+/Tb3+-PABA-DTPA-APTMS掺杂的没有银核的SiO2荧光纳米粒子分别提高了3.0和3.4倍,所制备的纳米粒子呈规则球状,具有良好的分散性和光稳定性,纳米粒子表面带有氨基,可不需要进行表面修饰而直接与生物分子反应.该纳米粒子有望作为一种新型的稀土荧光探针应用于高灵敏检测的时间分辨荧光免疫分析、生物传感器、生物芯片等.     

水溶性碳纳米粒子的制备及其在DNA和单核苷酸多态性分析中的应用

利用电化学氧化的方法制备了水溶性好、粒径为7～12nm的碳纳米粒子,该碳纳米粒子通过π-π相互作用吸附荧光标记的单链DNA探针,并能有效地猝灭其荧光．当单链DNA探针与匹配的DNA目标分子杂交形成双链DNA时,猝灭的荧光被恢复,由此可以检测1-200nmol／L的DNA目标分子。此外,在碳纳米粒子存在时,由荧光标记的DNA探针和DNA目标分子形成的双链DNA的熔解温度可以简便地被测定,当双链DNA有错配碱基时,其熔解温度降低,由此可方便、快速地分析单核苷酸多态性．     

基于核酸外切酶Ⅲ信号放大技术的荧光适配体传感器用于卡那霉素的检测

建立了一种基于核酸外切酶Ⅲ(Exo Ⅲ)和碳纳米颗粒(CNPs)的信号放大体系用于卡那霉素(KAN)检测的新方法。合成了水溶性的CNPs,并设计合成了不同序列的DNA,具体包括:卡那霉素适配体(Apt),羧基荧光素标记的信号DNA探针(FAM-DNA)和互补链cDNA。当体系中不存在KAN时,Apt与cDNA可以杂交形成双链DNA,体系中FAM-DNA处于单链状态,Exo Ⅲ不能水解单链DNA;此时,体系中加入CNPs,单链FAM-DNA被CNPs吸附,荧光发生淬灭;在KAN存在下,Apt与其靶标KAN特异性结合,此时FAM-DNA与cDNA杂交形成双链DNA,由于CNPs对双链DNA吸附较弱,DNA探针的荧光不发生淬灭。ExoⅢ可以特异性的从3’-端对FAM-DNA降解,释放FAM荧光团和cDNA,该体系通过"降解-杂交"循环,最终释放出大量的FAM荧光团。由于CNPs对FAM具有较低的亲和力,释放出的FAM不能吸附在CNPs表面,FAM荧光不会发生淬灭,实现荧光信号放大扩增作用。方法线性范围为50～100 nmol/L,检测限为2.5 nmol/L。该方法可用于实际样品牛奶中卡那霉素的检测。     

LaF_3∶Eu~(3+)纳米粒子的水热法制备及发光性质研究

用水热法制备了LaF3及Eu3+掺杂的LaF3纳米粒子,通过X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和荧光光谱(FS)对样品进行了表征。结果表明:所得的纳米粒子粒度均匀、结晶完好,呈规则的六边形形状;研究了反应温度和时间对LaF3纳米粒子形成的影响,初步探讨了纳米粒子的生长机制。研究了掺杂Eu3+后的发光性质,发现纳米粒子经高温煅烧后,荧光强度有明显下降,适宜的煅烧条件为600℃/6 h,Eu3+的掺杂量在5%(摩尔分数)时,纳米粒子的荧光强度最强,更高的掺杂浓度将导致荧光猝灭。     

固态发光碳纳米粒子的制备及在潜指纹成像中的应用

采用热分解法, 以柠檬酸钠和尿素为前驱体, 通过控制反应温度制备了不需要结合任何固体分散基质即可呈现明亮固态发光的碳纳米粒子(CNPs). 利用X射线衍射(XRD), 透射电子显微镜(TEM), X射线光电子能谱(XPS)、 紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和光致发光光谱(PL)等对CNPs的物相、 形貌和粒径、 表面基团及光学特性进行了表征. 结果表明, 该CNPs为无定形碳结构, 准球形形貌, 粒径分布在5~15 nm范围, 其表面存在C=O, C=N和O=C—N等基团. CNPs的水溶液和固体粉末在365 nm紫外光辐射下, 均呈现明亮的蓝绿色发光. 将该CNPs粉末用作荧光试剂可直接显现不同非渗透性客体表面的潜指纹(LFPs). 在365 nm紫外光激发下, CNPs粉末刷显后的LFPs细节特征清晰可辨, 强荧光背景客体表面的LFPs获得了高对比度的显现效果. 同时, 老化30 d的LFPs利用CNPs粉末也能够显现出可识别的指纹细节. CNPs发光粉末作为指纹试剂在刑侦领域具有潜在的应用前景.     

罗丹明B硅纳米粒子探针及其在蛋白芯片检测中的应用

本工作将罗丹明B分子通过共价结合的方式成功地包裹在二氧化硅纳米粒子中,制备的纳米粒子荧光强度和罗丹明B分子相比提高了1000倍.对此硅纳米荧光粒子进一步进行了链亲和素修饰,成功制备了可特异性结合生物素修饰蛋白的纳米荧光检测探针.以反相蛋白质芯片检测为模式,研究了此探针对微量蛋白的检测性能.实验中将不同微量浓度的人IgG固定于醛基修饰玻璃片表面,并加入生物素标记的抗人IgG,结果显示在800fg～100pg含量的微量蛋白检测中此纳米荧光探针具有良好的线性关系,最小蛋白检测量可达100fg.与商品化亲和素偶联cy3荧光探针对比分析发现,本方法制备的荧光探针对蛋白的检测灵敏度可提高8倍,且具有成本低,生物修饰简单等优点.     

衍生于苯并-12-冠-4的双光子荧光Fe3+探针

合成了双光子荧光探针2,5-二氰基-1,4-二[2′-(4′-苯并-12-冠-4)乙烯基]苯(1),并进行了红外、质谱及元素分析。探针1在单、双光子荧光发射中对金属离子显示了相似的选择性,双光子过程中的选择性略优于单光子过程,并对Fe3+显示出高度选择性识别。探针1对Fe3+的单、双光子荧光强度随Fe3+浓度的升高而急剧降低;单、双光子荧光滴定过程中探针对Fe3+的络合常数分别是:5.70±0.03(logK11)与4.74±0.05(logK12)、5.76±0.04(logK11)与4.81±0.07(logK12)。探针1的双光子吸收截面(δTPA)随溶剂极性增加而减小,在甲苯与乙腈中的δTPA分别是2198,1125GM,探针与Fe3+络合后其双光子吸收截面显著减小。研究结果表明,化合物1可以作为Fe3+探针应用到单光子激发荧光与双光子激发荧光检测;可以用开发单光子荧光探针的策略来设计应用于生物成像的双光子荧光探针。     

Fe3O4/壳聚糖复合纳米粒子吸附剂的制备及其对Pb2+吸附性能

用乙二醇为溶剂,三氯化铁和尿素为起始反应试剂,柠檬酸为粒子表面修饰剂,通过一步溶剂热法制备Fe3 O4纳米粒子,然后以一定浓度配比的Na2 SO4与NaOH混合液为沉淀剂,通过沉淀聚合法制备Fe3 O4/壳聚糖复合纳米粒子吸附剂。利用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱(IR)、透射电子显微镜(TEM)和物理特性测试仪(PPMS)表征样品的结构、形貌和磁性能,并使用原子吸收分光光度计(AAS)评价吸附剂对Pb2+的吸附去除性能。结果表明,Fe3O4/壳聚糖复合纳米粒子吸附剂是由磁性Fe3O4纳米球形粒子和鱼卵状壳聚糖纳米粒子聚集体复合而成,该吸附剂对Pb2+有很好的吸附去除性能,它对Pb2+的等温吸附线符合Langmuir模型,在温度298k和pH值5时,吸附剂对Pb2+的饱和吸附量为105.5mg/g。     

靶向髓过氧化酶的双模态探针分子的合成与表征

5-羟色胺(5-HT)对动脉粥样硬化斑块中巨噬细胞分泌的髓过氧化酶(MPO)具有靶向功能,通过酯化反应将5-HT接枝到两亲型聚合物聚衣康酸接枝聚乙二醇接枝十二胺(PIA-g-PEG-g-DDA)上,制备了具有靶向功能的两亲型聚合物(5-HT-g-PIA-g-PEG-g-DDA).采用配体交换法,将超顺磁性氧化铁纳米粒子(SPION)包覆在该聚合物上制备具有磁性的纳米粒子(5-HT-g-PIA-g-PEG-g-DDA@SPION),通过静电力结合使其与碳点(CDs)结合,制备具有荧光成像和核磁造影成像的双模态探针的纳米粒子.采用动态光散射(DLS)及透射电子显微镜(TEM)分析了其粒径和形貌.采用荧光光谱仪与振动样品磁强计(VSM)测试证明该纳米粒子具备双模态成像功能.共聚焦成像(CLSM)的测试结果表明,该纳米试剂对动脉粥样硬化斑块中的巨噬细胞具有靶向性,MTT法的测试结果表明该探针分子具有良好的生物相容性.该双模态探针具有靶向性好、分辨率高及使用便捷的特点,是一种性能优异的双模态检测纳米试剂.     

水热法新型水溶性荧光碳点的制备及其性能研究

以阿拉伯糖和磷酸酪蛋白肽进行水热反应,制备水溶性多色荧光碳点,利用透射电子显微镜(TEM)、紫外吸收光谱(UV)、荧光光谱(FL)、红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)等对所制备碳点的粒径大小、吸收光谱、发光性质、表面基团等进行表征,并考察了其性能和对不同金属离子的识别作用。结果表明:制备的荧光碳点平均粒径为4.62 nm,其紫外最大吸收波长为281 nm,XRD峰值约为21°,可在紫外灯下发出明亮的荧光,最大发射波长为414 nm,且呈荧光多元发射。红外光谱分析表明存在—COOH,—NH2和—OH基团。该荧光碳点具有良好的性能,且对Cu2+和Fe3+有较强的选择性识别作用,其原因可能是荧光碳点的聚合导致粒径增大从而使荧光强度减弱。该碳点有望作为荧光探针用于检测分析和生物成像等领域。     

新型水溶性罗丹明类荧光探针的合成及其对游离3价金属离子的识别

以罗丹明B为原料,设计合成一种新型水溶性荧光探针(L),并对其进行表征和光学性能研究.结果表明,探针L能在纯水体系(TRIS,pH=7.4)中快速识别游离M3+(Cr3+、Al3+、Fe3+)金属离子,为荧光增强型探针,具有灵敏度高、抗干扰能力强的特点.探针L对Cr3+、Al3+、Fe3+的荧光检测限分别为1.57×1...     

链霉亲和素-异硫氰酸荧光素偶联核壳型Fe_3O_4/Au纳米晶的合成及性质

采用改进的Polyol合成法,以PEO-PPO-PEO为表面活性剂制备了链霉亲和素-异硫氰酸荧光素偶联的Fe3O4/Au纳米粒子;利用透射电镜和X射线衍射仪分析证实了Fe3O4/Au的核壳型纳米结构,确定了其粒径和分布;采用紫外-可见吸收光谱仪和荧光光谱仪测定了所制备的纳米粒子的光学活性和荧光特性,并采用振动样品磁强计(VSM)测量了其磁化率.结果表明,所制备的Fe3O4/Au纳米粒子具有光学活性和荧光特性,以及优异的磁性.     

用于检测重金属离子的磁性荧光复合微球

采用静电逐层自组装的方法,首先将PSS和PAH聚电解质交替沉积在CaCO3中空微球表面,然后将Fe3O4磁性纳米粒子与CdSe量子点负载在中空微球表面不同的聚电解质层中,制备出具有磁性和荧光双重功能的复合微球,并将其作为荧光离子探针,研究了其对Cu2+和Pb2+离子检测的灵敏度、选择性及可行性。结果表明,复合微球显示出良好的磁性和荧光性能,对Cu2+和Pb2+离子的检测具有较高的灵敏度和选择性。尤为重要的是,可通过磁分离的方法将微球快速地从待测液中回收,从而能够避免量子点对环境造成的二次污染。     

荧光氮化碳点的合成以及用于铜离子检测

荧光探针可对重金属离子进行灵敏、快速、可视化检测。氮化碳点(CNDs)不含金属,并具有水溶性、低毒性、易于制备和高荧光量子产率等特点,在重金属离子检测中具有潜在的应用价值。本研究利用乙二胺和四氯化碳制备了CNDs荧光探针,Cu²⁺可以猝灭探针的荧光,基于此建立了Cu²⁺的荧光检测方法。在Cu²⁺浓度为2.0～10.0μmol/L范围内具有良好的线性响应,检出限(S/N=3)低至0.058μmol/L。将此探针用于检测自来水、湖水和废水中Cu²⁺的含量,回收率在91.5%～105.3%之间,表明本方法具有良好的实用性。进一步基于CNDs制备了荧光检测试纸用于检测Cu²⁺,裸眼可检测的最低浓度为0.5μmol/L,为现场实时检测Cu²⁺提供了一种可选方案。     

纳米Fe_3O_4及钴离子掺杂Fe_3O_4:有机碱共沉淀制备和磁性质

以有机碱四甲基氢氧化铵(TMAH)为沉淀剂合成了纳米Fe3O4和Co2+掺杂的纳米Fe3O4粒子。分别讨论了碱用量,铁盐溶液浓度,反应温度,有机碱及PEG-4000的分散性等因素对纳米Fe3O4的形貌影响。结果表明,所合成的纳米Fe3O4为30nm左右的反尖晶石型面心立方结构,有机碱除了起沉淀剂作用,还能够提高纳米Fe3O4的分散性。本文还讨论了不同Co2+掺入量的纳米Fe3O4粒子的磁性质,结果表明Co2+掺杂的纳米Fe3O4粒子的矫顽力在不同掺入量的下有较大的改变。当Co2+掺入量为10.0%时,纳米Fe3O4的矫顽力达到最大值,为1628Oe。     

深冷状态下纳米镝铁氧体磁粒子磁性能的研究

采用湿化学法制备出稀土Dy3+掺杂的纳米Fe3O4磁粒子,用月桂酸进行了表面修饰,研究了磁粒子在室温和深冷(200.2～56.5 K)状态下的磁性能.经X射线衍射分析发现,适量的Dy3+掺杂不会改变纳米Fe3O4磁粒子的晶型结构.透射电镜(TEM)照片表明,制备出的纳米磁粒子成球性好,且大部分磁粒子的粒径在14 nm左右.通过磁性测量仪、振动样品磁强计(VSM)对磁性能进行了表征.磁化曲线表明掺杂引起磁性能发生变化,磁粒子室温下无剩磁和矫顽力,具有超顺磁性;深冷状态下出现剩磁和矫顽力,且随温度的降低,剩磁和矫顽力增大,不具有超顺磁性,饱和磁化强度略高于室温值.     

Fe_3O_4/CdTe/聚氨酯纳米复合物的制备及其性能研究

由共沉淀法和Stober法制备了伯胺基功能化SiO2稳定的Fe3O4磁性纳米粒子Fe3O4@SiO2-NH2;Fe3O4@SiO2-NH2与二异氰酸酯及咪唑阳离子二醇、聚乙二醇的反应使其表面形成阳离子型聚氨酯稳定层;通过阳离子型聚氨酯与CdTe量子点表面修饰的巯基乙酸间的电荷相互作用,制备得到了Fe3O4/CdTe/聚氨酯纳米复合物.用X射线衍射(XRD)、红外吸收光谱(FTIR)、热重分析(TGA)、透射电子显微镜(TEM)、磁强计(VSM)、紫外吸收光谱(UV)、荧光发射光谱(PL)表征了该纳米复合物的结构与性能.结果表明,CdTe量子点均匀地分散在Fe3O4@SiO2磁性纳米粒子周围,所得纳米复合物在溶剂中分散均匀,不团聚,且具有超顺磁性,并保持了CdTe量子点的荧光性能.     

用于检测铁(Ⅲ)离子的新型共轭聚合物荧光探针

以1,10-邻菲咯啉为原料合成了1,10-菲咯啉-5,6-二酮,并进一步与对苯二胺通过席夫碱反应合成共轭聚合物荧光探针。通过核磁共振、红外光谱、黏度等对聚合物进行表征,通过紫外吸收与荧光发射光谱研究了此聚合物对金属离子的识别性和敏感性。对1,10-邻菲咯啉与聚合物探针配位Fe3+前后的吸收光谱、荧光光谱以及红外光谱进行对比研究。实验结果表明:在聚合物溶液中,加入Fe3+后溶液由无色变为浅红棕色,可实现肉眼识别检测Fe3+,而紫外吸收和发射光谱的变化表明此聚合物荧光探针对Fe3+具有较好的选择性和灵敏性;其对加入的Fe3+能瞬间响应(1 s),完全响应时间为30 min,对Fe3+的线性检测范围为0~12.5μmol/L,检出限为2.72μmol/L。Fe3+对探针的猝灭常数为1.52×104L/mol。通过分析聚合物荧光探针与Fe3+的作用机理,绘制出聚合物荧光探针与Fe3+作用后的结构示意图。     

基于金纳米簇探针的荧光猝灭检测铁离子

以D-色氨酸为保护剂和还原剂, 采用水热法快速制备了具有强荧光的金纳米簇(D-Trp@AuNCs); 以其作为荧光探针, 建立了基于荧光猝灭的选择性高灵敏检测Fe³⁺的传感方法. 利用透射电子显微镜(TEM)、 紫外-可见光谱(UV-Vis)和红外光谱(IR)等手段对制备的金纳米簇进行了表征, 并利用荧光光谱研究了D-Trp@AuNCs的荧光性能. 结果表明, D-Trp@AuNCs具有较好的生物相容性, 其最大激发波长为370 nm, 最大发射波长为460 nm; 向金纳米簇溶液中加入Fe³⁺后, D-Trp@AuNCs的荧光发生明显猝灭, 其猝灭程度与Fe³⁺的浓度在0.3~500.0 μmol/L范围内呈现良好的线性关系, 检出限为33.1 nmol/L(S/N=3). 将该荧光探针用于实际水样中Fe³⁺的检测, 回收率为86.6%~106.5%.     

基于分子信标荧光纳米探针的李斯特菌DNA均相检测方法

基于分子信标(MB)识别和荧光纳米粒子探针技术,建立了均相体系中李斯特菌目标DNA的高灵敏检测新方法.首先以羊抗人免疫球蛋白(IgG)标记的异硫氰酸荧光素(FITC)为核材料,成功制备了FITC-IgG@SiO2核壳荧光纳米粒子,有效防止了传统方法中采用单一FITC制备纳米颗粒时泄露严重的问题.随后以FITC-IgG@SiO2荧光纳米粒子和纳米金分别标记单核细胞增生李斯特菌序列特异性分子信标探针5'端和3'端,成功构建了单核细胞增生李斯特菌序列特异性分子信标荧光纳米探针.在实验优化条件下,α(令α=F/F0,F代表MB和目标DNA杂交以后的荧光强度,F0代表MB完全闭合时的荧光强度)与目标DNA浓度在1～200pmol/L浓度范围内呈良好的线性关系,检出下限为0.3pmol/L,相对标准偏差为2.6%(50pmol/L,n=11).将该方法应用于食品样品中单核细胞增生李斯特菌的检测,结果与国标法一致.