高稳定性量子点材料的制备及在免疫分析中的初步应用

摘要

近年来，量子点以其独特的光学特性在免疫检测等生物医学领域得到了广泛应用。目前，如何提高量子点的化学和胶体稳定性，制备出高性能的量子点材料实现快速、精确、可靠的定量分析，仍然是一个研究热点。
　　本文首先采用高温油相法合成了高质量的Cd1-xZnSe1-ySy量子点，讨论了反应条件对量子点性能的影响。然后，采用蒸馏沉淀聚合法合成了亲水性的QD/SiO2/Poly(EGDMA-co-MAA)量子点，研究了荧光性质、化学和胶体稳定性，并用于构建量子点免疫层析试纸条，定量检测HCG抗原。其次，采用酶催化氧化反应，通过反向纳米沉淀法合成了量子点纳米凝胶，研究了合成条件、结构形貌、荧光性质和稳定性。最后，采用自愈封装法制备了量子点编码微球，研究了表面形貌、荧光强度、量子点分散性、化学稳定性、量子点泄漏情况和编码能力，并通过流式细胞术应用于对人IgG的定量检测。
　　实验结果表明:(1)通过调节反应温度和前体投料比可制备发射波长从500nm～700nm的Cd1-xZnxSe1-ySy量子点;当反应温度为310℃，反应时间为600s时，制备的量子点性能最佳。(2)亲水性的QD/SiO2/Poly(EGDMA-co-MAA)量子点粒径约63nm，量子产率为34％，具有双层核壳结构;在不同pH溶液中表现出优异的化学和胶体稳定性;并用于构建了量子点免疫层析试纸条，实现了对HCG抗原快速、精确、灵敏的定量分析。(3)量子点纳米凝胶粒径约180nm，PDI=0.045，呈现出完整球形，量子点能够被完全封装到纳米凝胶内部且分布均匀，不会从纳米凝胶中泄露;酶催化氧化反应对量子点的荧光性质没有明显影响;由于亲水高分子的包覆作用，量子点纳米凝胶具有优异的荧光和胶体稳定性，并且对蛋白的非特异性吸附很低。(4)采用自愈封装法制备的量子点编码微球具有更高的荧光强度，并且量子点在微球内部分布更均匀;微球的孔隙自愈闭合提高了编码微球的化学稳定性，并成功解决了量子点的泄露问题;同时，此方法易于实现精确的荧光编码;基于夹心免疫反应实现了对人IgG的精确、灵敏的定量检测。

目录

声明

摘要

第一章 前言

1．1 引言

1．2 免疫检测

1．2．1 免疫检测的基本原理

1．2．2 基于免疫学的各种检测方法

1．3 半导体纳米材料-量子点

1．3．1 量子点概念及发展

1．3．2 量子点的基本理论

1．3．3 量子点的制备

1．3．4 量子点亲水改性

1．3．5 量子点与生物大分子的偶联

1．3．6 量子点在生物医学领域的应用

1．4 量子点编码微球技术

1．4．1 量子点编码微球简介

1．4．2 量子点编码微球制备方法

1．4．3 量子点编码微球的编码方式

1．4．4 量子点编码微球在液相生物芯片中的应用

1．5 论文的出发点和主要工作

第二章 具有化学成分梯度变化的多元素量子点的制备与表征

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验试剂与仪器

2．2．2 实验过程

2．2．3 样品表征

2．3 结果与讨论

2．3．1 反应条件对量子点荧光性质的影响

2．3．2 结构与粒径分析

2．3．3 稳定性分析

2．4 本章小结

第三章 高稳定性量子点的制备及在免疫分析的初步应用

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验试剂与仪器

3．2．2 实验内容

3．2．3 样品表征

3．3 结果与讨论

3．3．1 QD／SiO2／Poly(EGDMA-co-MAA)量子点的制备

3．3．2 荧光性质研究

3．3．3 稳定性研究

3．3．4 免疫检测应用

3．4 本章小结

第四章 量子点纳米凝胶的制备与表征

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 实验试剂与仪器

4．2．2 实验过程

4．2．3 样品表征

4．3 结果与讨论

4．3．1 凝胶单体hPG-HPA的合成

4．3．2 量子点纳米凝胶的合成

4．3．3 量子点对纳米凝胶粒径与荧光强度的影响

4．3．4 荧光性质研究

4．3．5 稳定性研究

4．3．6 量子点泄露情况研究

4．4 本章小结

第五章 高性能量子点编码微球的合成及在免疫检测的初步应用

5．1 引言

5．2 实验部分

5．2．1 实验试剂与仪器

5．2．2 实验过程

5．2．3 样品表征

5．3 结果与讨论

5．3．1 高性能量子点编码微球的制备

5．3．2 表面形貌研究

5．3．3 荧光性能研究

5．3．4 稳定性研究

5．3．5 量子点泄露情况研究

5．3．6 编码能力研究

5．3．7 免疫检测

5．4 本章小结

第六章 全文结论

参考文献

发表论文和参加科研情况

致谢