上转换纳米粒子的制备及其在毒素快速检测中的应用研究

《上转换纳米粒子的制备及其在毒素快速检测中的应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、湖南师范大学硕士学位论文上转换纳米粒子的制备及其在毒素快速检测中的应用研究姓名：王莉平申请学位级别：硕士专业：药物分析学指导教师：苏孝礼201205中文摘要上转换纳米粒子是基于通过双光子或多光子机制把长波辐射转换成短波辐射的荧光材料，具有反Stokes发光特性。它们大多属于稀土掺杂的无机材料。在980ni／1的红外光激发下，能够发出不同颜色的可见光。与常规荧光团和下转换纳米粒子发光相比，上转换纳米粒子的发光具有与众不同的性质，如发光亮度高而带谱窄、斯托克斯位移大、化学稳定性好、灵敏度高、在生物体内无自发发光

2、和无光漂白作用等重要优点。因而是一种理想的荧光探针。最近几年，上转换纳米粒子的独特优势，吸引了国内外广泛的关注。上转换纳米粒子作为最新一代荧光标记在很多领域都有广泛的应用研究，例如在生物学、临床医学、药物筛选、食品安全、环境检测等方面得到了广泛的应用研究，特别在生物学、生化分析中的应用尤为突出。本课题采用不同的合成方法制备了上转换纳米粒子NaYF4：Yb，Er和Y203：Yb，Er，并建立了基于上转换纳米粒子NaYF4：Yb，Er的荧光共振能量转移(FI迮T)免疫分析，对金黄色葡萄球菌肠毒素B(SEB)进行

3、了检测。发展出一种灵敏、特异、简便的毒素检测方法，以克服现有的检测方法的局限性。主要内容如下：1．综述了上转换纳米粒子的研究进展，论述了制备方法、发光机制和应用现状，并对上转换纳米粒子在FRET的应用进行了综述。2．采用共沉淀法和水热合成法制备了上转换纳米粒子NaYF4：Yb，Er。对水热合成法合成优化了实验条件，通过改变不同pH值、选择不同络合剂、改变Yb”、Er3+的浓度等条件来选取最优的制备方法。用荧光光谱(FL)、红外吸收光谱(IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(

4、TEM)表征了制备的上转换纳米粒子NaYF4：Yb，Er。3．SEB毒素的FRET免疫分析研究。以抗SEB抗体修饰的NaYF4：Yb，Er为FRET体系中的供体；采用柠檬酸还原法合成了纳米金(AuNPs)，以SEB修饰的纳米金为FRET体系中的受体；借助抗原抗体之间的特异性识别作用，成功实现了能量转移。对硼酸盐缓冲溶液和牛奶样品中的SEB进行了检测。硼酸缓冲溶液的最低检测限为0．01ng／mL，检测范围0．01—500ng／mL，反应时间为2小时。牛奶基质对SEB的检测无干扰，其最低检测浓度也为O．01ng

5、／mL。4．采用共沉淀法制备了上转换纳米粒子Y203：Yb，Er。通过改变Yb3+和Er3十的比例可以制备出发不同荧光的材料，该粒子荧光强度强。优化了实验条件：对前驱体和上转换纳米粒子Y203：Yb，Er进行了FL、IR、热重(TG)和差热分析(DTA)、XRD和SEM、TEM等表征；并对Y203：Yb，Er的超亲水性能进行了研究。关键词：上转换纳米粒子、水热合成法、共沉淀法、荧光共振能量转移、荧光免疫分析IIABSTRACTUpconversionnanoparticles(UCNPs)areanewty

6、peoffluorescentmaterialscapableofconvertingalong—wavelengthradiationtoashort—wavelengthradiationthroughthetwo—photonormulti．photonmechanism．UCNPsgiveoffanti-Stocksemissionsandmostlybelongtorare。earthdopedinorganicmaterials．Excitedbya980n／／1．infraredlight，U

7、CNPsCanemitvisiblelightsofdifferentcolors．Comparedwithconventionalfluorophoresandunderconversionnanoparticles，UCNPshaveanumberofuniquefeatures．TheimportantadvantagesofUCNPsincludehigh-brightnessfluorescence，narrowemissionpeaks，largeanti—Stocksshifts，goodch

8、emicalstability,highsensitivityfordetection，nospontaneousupconversionfluorescenceinorganisms，andnophotobleachingproblem．UCNPsarethusaclassofidealfluorescenceprobes．Inrecentyears，UCNPshaveattractedthedomestica