基于聚苯乙烯修飾的表面功能化CdSe-ZnS熒光量子點微球的制備及其應用研究.pdf

1、量子點(Quantum Dot)是激子在三個空間方向上都被束縛住的半導體納米結(jié)構(gòu)。由于其獨特的結(jié)構(gòu),量子點擁有一系列諸如發(fā)射光譜尺寸可調(diào)性、強光穩(wěn)定性、寬激發(fā)譜和窄發(fā)射譜、較大的斯托克斯位移、生物相容性好和熒光壽命長等優(yōu)秀性質(zhì)。因此,量子點在非線性光學、磁介質(zhì)、醫(yī)學以及功能材料等方面都具有極為廣闊的應用前景。尤其是在生物醫(yī)學方面,通過量子點與生物分子進行偶聯(lián),制備得到熒光探針以進行生物標記或成像等。這些研究都進一步促進了量子點的發(fā)展。然

2、而,通常情況下制備得到的量子點都是疏水性的,生物相容性很差。這就要求我們對量子點進行修飾或者表面功能化使其具備生物相容性,方便與各種生物分子進行偶聯(lián)。而目前量子點功能化的方法一般分為表面配體交換,或者在量子點表面包覆一層修飾層,但是這些方法還面臨著一些問題與挑戰(zhàn),例如其水相轉(zhuǎn)移效率都比較差,量子點的量子產(chǎn)率(QY)會劇烈下降等。本文的主要工作就是基于聚苯乙烯包覆熒光量子點,得到表面羧基功能化的QDs-polystyrene熒光復合微球。

3、同時初步探索了熒光復合微球在生物檢測領(lǐng)域以及在制備復合薄膜方面的應用。我們在以下方面進行了一些研究并取得如下結(jié)果:
　　1、為了能使CdSe/ZnS量子點能夠在生物醫(yī)學領(lǐng)域有所應用,我們通過微乳液聚合法,將CdSe/ZnS量子點直接包覆進入聚苯乙烯微球中,同時通過加入丙烯酸(AA),在合成過程中引入了羧基,最終得到了表面羧基功能化的QDs-polystyrene熒光復合微球。同時,所制備得到的表面功能化的熒光復合微球具有高熒光強度

4、,在各種不同的生理環(huán)境中(不同NaCl濃度,不同pH值溶液,不同溫度和PBS緩沖溶液)都能夠穩(wěn)定地存在。與傳統(tǒng)巰基化合物和兩親聚合物修飾過的水溶性量子點相比,其熒光穩(wěn)定性更高。最后,成功地將所制備的熒光復合微球和微孔免疫層析試紙條相結(jié)合,組裝成生物檢測系統(tǒng),這個系統(tǒng)能成功地用于檢測低濃度的甲胎蛋白(AFP)。制備得到的試紙檢測靈敏度為0.1 ng/mL,是市售膠體金標記LFIA試紙和與之類似的酶聯(lián)免疫吸附測定法(ELISA)的200倍。

5、
　　2、在第二章方法的基礎(chǔ)上,同樣通過微乳液聚合法,將紅、綠、藍發(fā)光的CdSe/ZnS油溶性量子點直接包覆進聚苯乙烯中,得到了QDs-polystyrene復合熒光微球。同時,合成了聚丙烯酸共聚物乳液(PAA),并以此乳液為基質(zhì)與制備得到的QDs-polystyrene復合微球混合,最終得到了透明的熒光薄膜。在紫外燈的照射下薄膜發(fā)出明亮的紅、綠、藍色光。在一定范圍內(nèi),復合薄膜的熒光強度隨著薄膜中QDs濃度的增加而線性增強。隨后對