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。     

水热法合成水溶性CdTe量子点及其光谱表征

用半胱胺作为稳定剂,采用水热法快速合成了水溶性的CdTe量子点。荧光光谱表明所合成的量子点具有优异的发光性质,所得到的量子点尺寸分布均匀、半峰宽较窄。透射电子显微镜(TEM)表征了量子点的结构和粒径分布。通过荧光发射光谱研究了前驱体溶液中铬离子的浓度和配体浓度对量子点晶体生长速度的影响,前驱体溶液中铬离子浓度增加或稳定剂半胱胺的浓度减小,纳米晶体的生长速度加快。通过荧光发射光谱的研究,确定了合成前驱体溶液的最佳pH值为5.6。实验中还研究了不同pH值的磷酸盐缓冲溶液对CdTe量子点荧光强度的影响。     

CdSe/CdS量子点荧光探针检测Cu2+

采用液相反应法在水介质中合成巯基乙酸封端的CdSe/CdS核壳结构量子点,基于Cu²⁺对量子点荧光的猝灭效应,以CdSe/CdS核壳量子点为荧光探针定量检测水溶液中Cu²⁺的浓度。研究结果表明：Cu²⁺的浓度为0.5～60μmol/L时,CdSe/CdS量子点的荧光强度与Cu²⁺的浓度成良好的分段线性关系,浓度检测限为0.06μmol/L;该荧光探针对Cu²⁺的检测具有高选择性;对实际自来水样品中Cu²⁺的检测结果准确可靠;量子点的淬灭机理为动态淬灭。     

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.     

亮蓝与石墨烯/CdTe量子点复合物相互作用的荧光光谱性能研究

成功地合成了石墨烯/CdTe量子点复合物,并基于亮蓝对石墨烯/CdTe量子点复合物的较强的荧光猝灭作用,研究了亮蓝与石墨烯/CdTe量子点复合物相互作用的光谱性能。研究发现,亮蓝的紫外吸收光谱和石墨烯/CdTe量子点复合物的荧光发射光谱相互重叠,亮蓝荧光发射强度的增加和石墨烯/CdTe量子点复合物荧光发射强度的降低,推断两者之间发生了荧光共振能量转移。此外,石墨烯/CdTe量子点复合物荧光强度的降低（F₀/F）与亮蓝的浓度之间具有良好的线性关系,线性范围为12.62-94.65nmol·L^-1,最低检出限为6.4nmol·L^-1,可用于溶液中亮蓝的定量分析,为建立新型荧光传感器提供了理论和实验基础。     

CdTe量子点荧光猝灭法测定尼群地平的研究

以L-半胱氨酸为稳定剂,在水溶液中合成了CdTe量子点.以该量子点为荧光探针,基于荧光猝灭法对尼群地平进行了定量检测.考察了缓冲体系、缓冲液浓度、缓冲液pH值、反应时间、量子点浓度等多种因素的影响,并对反应机理进行了初步的探讨.在0.03 mol/L、pH值为5.78的Tris-HCl缓冲液中,当量子点浓度为5.72×10^-4mol/L、反应时间为10 min时,该方法的线性范围为0.38-77μg/mL,检出限为0.28μg/mL.该方法已成功用于药片中尼群地平的测定,与中国药典中的标准方法比较,结果满意.     

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.     

CdTe纳米粒子的合成及其在灯塔探针中的应用

以巯基乙酸(HSCH2COOH)为稳定剂,在水相溶液中合成半导体CdTe纳米粒子,并以此为基础制作了由无机量子点(QD s)碲化镉(CdTe)修饰的分子灯塔探针(MBs).采用紫外-可见光谱、荧光光谱及琼脂糖凝胶电泳等测试技术对反应所得产品进行了表征.与传统探针相比,该探针具有荧光寿命长等优点.     

系统素量子点生物荧光探针的构建及特性

采用碳二亚胺法偶联系统素多克隆抗体和水溶性CdSe/ZnS量子点,制备了系统素量子点免疫荧光探针( antiSys-CdSe/ZnS),并对该探针的特异性和荧光特性进行了研究.结果表明,antiSys-CdSe/ZnS和系统素多克隆抗体的中点效价分别为1∶3.21×104和1∶9.45×104,两者对系统素的免疫识别能力近似;体系中硼酸缓冲液的pH为9.0时,antiSys-CdSe/ZnS量子点荧光探针溶液的荧光强度最强,其荧光强度约为原量子点荧光强度的47％;在牛血清白蛋白(BSA)存在时,antiSys-CdSe/ZnS 的荧光强度明显增加;当体系中含有1％ BSA时,antiSys-CdSe/ZnS溶液的稳定性和荧光强度最佳.     

CdTe/CdS/ZnS 量子点的水相合成及光学特性研究

用巯基乙酸作为稳定剂,采用水相合成的方法合成水溶性CdTe量子点、CdTe／CdS核／壳型量子点和CdTe／CdS／ZnS核／壳／壳型量子点．研究了稳定剂的投入量、反应时间和反应环境pH值等合成条件对这三种量子点发光性能的影响．实验结果表明：通过调节稳定剂的投入量、反应时间和pH值等实验条件,可以实现对量子点光学性质的调节,并使其达到最优值．同时,用X衍射分析仪表征了三种量子点的结构,表明三种量子点具有相同的立方（cubic）晶型结构．     

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。     

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.     

量子点制备及应用进展

量子点是一种具有独特光电性质的新型荧光纳米材料,以高增益、低噪声和高功率放大等优点引起了广泛的关注与应用.本文以量子点的结构和主要特性为核心,概述量子点的制备方法及表面修饰的意义,简述量子点在生命科学、农业检测、光电子、环境科学等领域的研究及应用进展.     

Microwave Synthesis of CdTe/TGA Quantum Dots and Their Thermodynamic Interaction with Bovine Serum Albumin

The thioglycollic acid(TGA) as a capping agent, CdTe/TGA quantum dots(QDs) with excellent properties were synthesized under microwave irradiation. The TGA/Cd/Te molar ratios, reaction time, temperature and p H are the crucial factors for properties of QDs. The QDs were characterized by UVvis absorption and fluorescence spectra, transmission electron microscopy and Fourier transform infrared spectroscopy. The experimental results show that when the p H value is 11.5 and molar ratio of TGA:Cd:Te is 1.2:1:0.4 at 100 ℃ heating for 15 min, the resulted QDs exhibit a high fluorescence quantum yield of 78%. The fluorescence full width at half maximum(FHMW) of QDs is around 23 nm. The products are spherical with average size of 3-5 nm. There is a strong coordination effect between TGA and Cd2+. Moreover, the results of interaction between as-made QDs and bovine serum albumin(BSA) suggest that the QDs-BSA binding reaction is a static quenching. The negative values of free energy(△G0) suggest that the binding process is spontaneous, △H0 and △S0 show that hydrogen bonds and van der Waals interactions play a major role in the binding reaction between QDs and BSA.     

CdTe量子点与盐酸克伦特罗的相互作用研究

通过水热法合成CdTe量子点,基于盐酸克伦特罗与CdTe量子点之间的相互作用,建立了一种盐酸克仑特罗的定量分析方法。研究发现盐酸克伦特罗对CdTe量子点具有荧光增强作用,且荧光强度的升高（F/F₀）与盐酸克伦特罗浓度之间具有良好的线性关系,回归方程为F/F₀=0.3970C_clenbuterol+1.024,检出限为0.3402 nmol·L^-1,该方法为研发通过荧光方法对盐酸克伦特罗进行定量分析提供了实验依据。