量子点-荧光染料生物复合探针制备与光谱特性及乳腺癌细胞标记研究

摘要

肿瘤是一类严重威胁人类健康的疾病，对其实现靶向识别是早查、早治肿瘤的关键所在。在肿瘤识别技术中，荧光探针生物标记具有检测速度快、灵敏度高、安全准确、重复性好等优点，在肿瘤识别和治疗中越来越受到人们的关注。
　　荧光染料和纳米量子点是两类常用作生物标记的荧光探针。荧光染料具有摩尔吸收系数大、荧光量子产率高、化学稳定性好等特性，而量子点具有光谱范围宽、生物相容性好、光学稳定性好、荧光强等优点。若将二者进行优势互补，形成复合荧光探针，将大大提高荧光探针与生物组织的相互作用及信息表达。基于此，本论文做了以下工作：
　　(1)采用水相一锅法，制备了CdTe、CdTe/CdS核/壳结构、CdTe/CdS/ZnS核/壳/壳结构纳米量子点，表征其结构并研究光谱特性显示，它们的吸收波长范围在494-530nm，发射波长范围在550-602nm。
　　(2)嵌入式染料由于摩尔吸收系数大、荧光量子产率高等优点常用于生物标记中。咔唑具有特殊的平面刚性结构和共轭体系，将其引入荧光染料结构中，可以增加π电子体系的共轭和相互作用，使荧光探针的发射波长红移。为保持嵌入式特征，本文选取噁唑黄(YO)中的苯并噁唑、噻唑橙(TO)中的苯并噻唑和喹啉盐单元、菁染料(Cy3)中的吲哚结构单元，同时引入咔唑、吲哚[3,2-b]咔唑，设计合成了新型含咔唑基苯乙烯荧光染料，表征其结构、研究光谱性能发现，它们的吸收波长范围在489-512nm，发射波长位于600nm左右。
　　(3)将CdTe/CdS核/壳结构量子点与荧光染料结合形成复合荧光探针，表征其结构，并初步研究了量子点与荧光染料之间的电荷转移淬灭规律。
　　(4)利用壳聚糖、叶酸对荧光染料进行修饰，制备靶向标记肿瘤细胞的荧光探针，并研究其荧光特性。将修饰后的TO、咔唑桥基苯乙烯荧光探针用于乳腺癌MCF-7细胞标记和流式细胞仪检测，观察荧光探针对乳腺癌细胞的特异性识别规律，发现72h时，裸鼠体内的乳腺癌细胞周围有明亮的荧光。壳聚糖、叶酸修饰的荧光探针能够对乳腺癌MCF-7细胞进行特异性靶向标记。

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第一章 文献综述

1.1 引言

1.2 荧光染料的合成及应用

1.3 含咔唑基的荧光染料

1.4 量子点

1.5 量子点的能量转移原理

1.6 荧光探针的修饰

1.7 本论文的选题依据、研究的主要内容及创新点

第二章 水分散性纳米量子点的制备及光谱性能

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 水分散性纳米量子点的表征

2.4 结果与讨论

2.5 小结

第三章 新型含咔唑基苯乙烯类荧光染料的合成及光谱性能

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 小结

第四章 量子点-荧光染料复合探针的制备及荧光性能

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 小结

第五章 荧光探针的修饰及乳腺癌细胞标记

5.1 前言

5.2 实验部分

5.3 结果与讨论

5.4 小结

第六章 结论

参考文献

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致谢