碲化镉量子点掺杂的纳米羟基磷灰石制备及其应用探究

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1、ZSTUZhejiangSci-TechUniversity硕士学位论文Master’sThesis中文论文题目：碲化镉量子点掺杂的纳米羟基磷灰石制备及其应用探究英文论文题目：PreparationandApplicationofNanosizedHydroxyapatiteDopedCdTeQuantumDots学科专业：生物学作者姓名：崔正阳指导老师：孔祥东教授完成日期：2018.4.19浙江理工大学硕士学位论文碲化镉量子点掺杂的纳米羟基磷灰石制备及其应用探究碲化镉量子点掺杂的纳米羟基磷灰石制备及其应用探究摘要羟基磷灰石（HAp）是哺乳动物骨、牙组织中的主要无机成分，它具有良好的生

2、物活性与安全性，已在生物医学材料、药物载体材料等领域得到广泛应用。本研究尝试用纳米羟基磷灰石负载碲化镉量子点，以制备发光性能和生物安全性良好的新型发光材料，探究该发光材料用于环境中重金属离子监测和生物标记的可行性。方法：1)在水相中利用冷凝回流法合成了碲化镉量子点（CdTeQDs）前体；然后，以水热反应法制备羟基磷灰石（HAp）的中间过程中迅速加入含CdTeQDs前体的溶液，最后经离心、洗涤、干燥制备出羟基磷灰石/碲化镉复合颗粒（HAp/CdTe）。研究水热反应条件对HAp/CdTe颗粒形状、大小、荧光等特性影响。通过荧光分光光度计、热场发射扫描电子显微镜（SE-FEM）、透射电子显微

3、镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）、傅里叶红外变换光谱仪（FT-IR）、动态光散射粒径分析仪（DLS）等对合成颗粒的大小、形貌、荧光性质、表面电位等理化性质进行表征。2)铜离子可以使HAp/CdTe颗粒荧光发生淬灭，基于此本研究拟探究HAp/CdTe颗粒作为铜离子荧光探针检测铜离子浓度的可行性。首先，本研究探究了不同pH下HAp/CdTe颗粒的荧光强度对铜离子的敏感性，以及探究加入特定量的Cu前后荧光强度变化随HAp/CdTe颗粒浓度的变化曲线，旨在探究检测2+铜离子的最佳pH和颗粒浓度条件，获得线性相关曲线，检测水相中Cu的含量，研究了其它一些常见离子对该方法的干扰作用。3)CCK

4、-8法检测合成的HAp/CdTe颗粒与单纯CdTe量子点和单纯HAp颗粒的体外细胞毒性对比；检测不同浓度的HAp/CdTe颗粒分别作用24h和48h后癌细胞和正常细胞的生存率；扫描电镜观察HAp/CdTe处理后的细胞的贴壁生长情况。4)用HAp/CdTe颗粒处理细胞后，通过对比激光共聚焦显微镜同一视野下I浙江理工大学硕士学位论文碲化镉量子点掺杂的纳米羟基磷灰石制备及其应用探究细胞的荧光发光图和明场图，探究颗粒的细胞标记情况和标记效率。结果：1)本课题制备了水分散性良好的纳米HAp/CdTe颗粒，颗粒为针状，合成温度为50℃时，平均长径250nm，短径50nm左右；合成温度为70℃时，平

5、均长径350nm，短径80nm左右。合成的HAp/CdTe颗粒具有较高的荧光强度、良好的光稳定性和长期保存性能，且水分散性良好。2)合成温度是50℃时，掺入回流反应时间不同的碲化镉量子点前体，合成的HAp/CdTe颗粒的激发荧光不同；70℃下，掺入回流反应时间不同的CdTeQDs，合成的HAp/CdTe颗粒激发出红色荧光。2+3)颗粒在水相中Cu的检测中灵敏度较高。在Cu含量为1.3-51.2mg/L的2+范围内，HAp/CdTe颗粒的荧光强度变化与Cu浓度之间呈现出良好的线性关系，2+2+2++相关系数为R=0.9986，检测限为0.4mg/L。其他离子（Na、Mg、Ca、Li、4+

6、+2+NH、K、Cd）对该检测方法无明显干扰作用。4)CCK-8细胞增殖实验结果显示，所得HAp/CdTe颗粒生物相容性较好。体外转染结果显示，颗粒成功进入细胞，并有明显的荧光激发，说明本研究合成的HAp/CdTe颗粒可以作为细胞标记物应用。共聚焦显微镜观察确认颗粒可以进入和标记细胞。关键词：量子点；羟基磷灰石；荧光探针；离子检测；细胞标记。II浙江理工大学硕士学位论文碲化镉量子点掺杂的纳米羟基磷灰石制备及其应用探究AbstractHydroxyapatite(HAp)isthemaininorganiccomponentofmammalianboneandtoothtissuewit

7、hgoodbiocompatibilityandhighbiologicalsafety.HAphasbeenwidelyusedinbiomedicinematerials,drugcarriermaterialsandotherfields.Withthesustaindevelopmentofbiomedicalmaterials,thepreparationoffunctionalHApisthebasisandguaranteefor