量子点比率荧光传感器用于生物分子检测

摘要

荧光传感器由于其检测灵敏度高、选择性好、特征参数多、动态范围宽、简单易行、成本低等优势被广泛地应用于生物医学研究的领域中。量子点(QDs)具有许多独特的光学物理性质，如尺寸依赖的窄谱带发射、宽谱带吸收、发射峰连续可调以及优良的抗光漂白性等，也因此量子点荧光传感器的设计及其在生物医学研究中的应用成为近年来研究的热点。本论文研究了一种基于界面电荷转移(ICT)机制的量子点荧光传感器设计方法，设计了一种量子点荧光传感器，应用于亲合素(Avidin)的检测。论文主要研究内容如下:
　　文章首先合成了一个生物素菲啰啉分子(phen-biotin)，生物素部分能特异性地结合亲合素，菲啰啉部分能够通过金属亲和力的作用吸附到CdZnTe量子点(gQDs)表面。同时设计了一种新型的“麻团”状量子点纳米复合物，红色荧光的CdSe/CdZnS/ZnS量子点(rQDs)被30 nm厚的硅层包裹，作为恒定的背景色，通过静电组装的方式将gQDs组装到其表面，作为反应的荧光团。分子通过相转移的方式修饰到gQDs表面形成荧光传感器，gQDs的荧光由于界面电荷转移(ICT)机制而被猝灭。当传感器与亲合素溶液混合时，由于生物素与亲合素的强结合力使得分子从量子点表面脱附，分子与gQDs之间的界面电荷转移(ICT)机制被打断，绿色量子点荧光恢复。应用该传感器实现了对亲合素的特异性识别与检测，检测限大约为3 nM，线性范围在9-1000 nM之间。此外本文设计的传感器在紫外灯的激发下，检测过程可以观察到颜色明显的变化，从而达到可视化检测的目的。
　　同时，利用以上检测亲合素的技术，成功地将设计的传感器应用于C肽的检测，实现了该传感器在生物医学工程领域的应用。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 论文研究背景

1．2 荧光传感器

1．3 量子点荧光传感器

1．3．1 量子点概述

1．3．2 量子点的表面修饰

1．4 量子点荧光传感器在生物医学领域的应用

1．4．1 量子点荧光传感器在核酸检测中的应用

1．4．2 量子点荧光传感器在离子检测中的应用

1．4．3 量子点荧光传感器在生物大分子检测中的应用

1．4．4 量子点荧光传感器在活体动物标记中的应用

1．4．5 量子点荧光传感器在细胞成像中的应用

1．5 本论文的研究内容及研究意义

1．6 论文结构介绍

参考文献

第二章 材料的制备

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验仪器与试剂

2．2．2 实验方法

2．3 结果与讨论

2．3．1 量子点的制备及表征

2．3．2 包硅量子点的制备及表征

2．3．3 Phen-biotin分子的表征

2．4 本章小结

参考文献

第三章 量子点-配体体系比率荧光传感器用于亲合素的检测研究

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验仪器与试剂

3．2．2 实验方法

3．3 结果与讨论

3．3．1 量子点-配体体系比率荧光传感器的构建

3．3．2 量子点-配体体系比率荧光传感器用于亲合素的可视化检测

3．3．3 量子点-配体体系比率荧光传感器的选择性

3．3．4 量子点-配体体系比率荧光传感器的试纸条应用

3．4 本章总结

参考文献

第四章 量子点-配体体系比率荧光传感器用于C肽的检测研究

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 实验仪器与试剂

4．2．2 实验方法

4．3 结果与讨论

4．3．1 量子点-配体体系比率荧光传感器应用于C肽的检测

4．4 本章总结

参考文献

第五章 总结与展望

4．1 总结

4．2 展望

硕士期间发表的论文

致谢