一种基于量子点荧光微球的高灵敏度免疫层析技术初步研究

摘要

量子点具有宽的吸收峰，窄而对称的发射峰，且发射峰(即发光颜色)随尺寸可调，以及较高的荧光强度、较强的抗光漂白能力等特点，与传统有机染料相比具有更优越的性能，是一种极具潜力的荧光探针制备物。近年来在生物与医学免疫检测方面得到飞速的发展，同时，在食品安全检测方面也不断渗透漫延。因其具有优越的光学性能，有望突破胶体金免疫层析检测，制备出更为灵敏的量子点免疫层析快速检测试纸条。
　　 本项工作围绕量子点的免疫检测体系，主要开展以下方面的研究：
　　 1.制备MPA稳定的水溶性CdTe量子点，探讨了最佳的合成条件，随着回流时间的延长，得到一系列由绿色过渡到红色的CdTe量子点，并对不同时间取得的样品进行了紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、TEM等表征。对其纯化和稳定性能也做了相应的探讨，发现透析不适合量子点纯化，体系pH8-10有利于量子点的稳定。
　　 2.以红色CdTe量子点作为代表，小鼠IgG作为模式抗体，用免疫层析法探讨了量子点与抗体的最佳偶联方式，先后对比了直接偶联、EDC与NHS单独最为偶联剂、EDC与NHS混合作为偶联剂这三种方法制备量子点探针，免疫层析结果显示EDC与NHS混合作为偶联剂(质量比3：4)制备得到的探针具有优越的性能。直接偶联与以NHS作为偶联剂制备的探针性能较差，不适合实际应用。
　　 3.为了得到更高荧光强度的荧光粒子，从两个方面入手提高量子点荧光强度：第一，制备核壳型量子点以期提高量子点荧光强度；第二，制备CdTe@SiO2纳米粒子以期提高单个纳米粒子的荧光强度。通过实验结果来看，水相制备的核壳型纳米粒子荧光强度并未得到改善，反而降低。反相微乳液制备的CdTe@SiO2纳米粒子因为实验试剂等影响，荧光强度大幅度下降，更不适合于检测分析用。
　　 4.制备高强度的SiO2/CdTe纳米粒子探针，用反相微乳液或史道伯法合成50-500 nm的二氧化硅纳米粒子，用硅烷偶联剂APTES使其氨基化，然后用偶联剂EDC与NHS将其与CdTe量子点偶联，制备得到高强度的荧光微球。
　　 5.经过一系列优化实验，以小鼠IgG与羊抗小鼠互为抗原抗体组装荧光微球免疫层析体系，经过与胶体金免疫层析对比，初步判断灵敏度比胶体金免疫层析体系高4-20倍。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2免疫检测

1.2.1免疫检测概述

1.2.2免疫检测中的基本原理——抗原抗体反应

1.2.3基于免疫学的各种检测方法

1.3量子点

1.3.1量子点概述

1.3.2量子点特性

1.3.3量子点的合成

1.3.4量子点复合型荧光微球

1.4论文的创新点和主要工作

第二章水相制备CdTe量子点

2.1前言

2.2试验部分

2.2.1试验试剂与仪器

2.2.2试验方法

2.3结果与讨论

2.3.1不同反应时间制备NaHTe对于量子点荧光强度的影响

2.3.2不同pH对于量子点荧光强度的影响

2.3.3最佳条件下合成CdTe量子点的表征

2.3.4量子点的纯化

2.3.5 pH值对于CdTe量子点荧光发射强度的影响

2.4本章小结

第三章免疫层析法研究CdTe量子点与抗体蛋白的结合

3.1.前言

3.2.试验部分

3.2.1试剂与仪器

3.2.2实验过程

3.3结果与讨论

3.3.1 CdTe量子点的表征

3.3.2 CdTe量子点与鼠IgG的偶联情况探讨

3.3.3量子点探针在实际应用中的验证

3.4本章小结

第四章核壳型水溶性量子点与CdTe@SiO2量子点微球制备

4.1前言

4.2试验部分

4.2.1试验材料与仪器

4.2.2试验方法

4.3结果与讨论

4.3.1核壳型量子点水相制备

4.3.2 CdTe@SiO2纳米粒子制备

4.4本章小结

第五章一种高荧光强度SiO2/CdTe荧光微球的制备

5.1前言

5.2试验部分

5.2.1试验材料与仪器

5.2.2试验方法

5.3结果与讨论

5.3.1不同大小粒径二氧化硅纳米粒子的制备

5.3.2二氧化硅纳米粒子的氨基化

5.3.3 SiO2/CdTe荧光微球的制备

5.3.4 SiO2/CdTe荧光微球探针的荧光图谱比较

5.4本章小结

第六章量子点微球荧光免疫层析体系初步构建

6.1前言

6.2试验部分

6.2.1试验材料与仪器

6.2.2试验方法

6.3结果与讨论

6.3.1 SiO2/CdTe荧光微球探针免疫层析体系膜材料的选择

6.3.2不同粒径二氧化硅纳米粒子对荧光探针灵敏度的影响

6.3.3不同抗体量对荧光探针灵敏度的影响

6.3.4胶体金小鼠IgG探针的制备

6.3.5 SiO2/CdTe荧光微球小鼠IgG探针与胶体金小鼠IgG探针灵敏度比较

6.4本章小结

结论

参考文献

致谢