1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
量子点作为迅速发展的新材料,由于具有独特的发光特性而使其具有极其广阔的发展前景。将半导体量子点与有机材料复合应用于电致发光器件,通过改变量子点的尺寸不仅可以使器件的发光颜色在可见光范围内进行调节,而且可以获得窄谱带的发光,开辟了有机电致发光研究的新领域。但是这种器件的发光效率还有待进一步提高,而且量子点有机电致发光器件的电致发光机理目前还没有根本解决,还有待科学工作者的进一步努力。另外,近年来半导体量子点作为一类新型的荧光探针迅速发展起来,解决了许多传统的有机染料探针存在的问题, 使其在生物医学领域有了重大突破,然而半导体量子点由于价格昂贵、合成条件苛刻、在生物标记过程中容易引起混乱度的改变等问题,因此半导体量子点并不能完全取代传统的有机染料,但是半导体量子点在生物医学中的应用将会是一个值得引起高度重视的新领域。人们有理由相信,在不久的将来,以半导体量子点为基础的光电子器件产品和量子点生物标记荧光探针逐渐走向实用化,将会大大改变人们的生活。参考文献
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2. 研究的基本内容和问题
早期的量子点是在有机体系中制备的,即用金属有机化合物在具有配位性质的有机溶剂环境中生长纳米颗粒。
这种方法制备条件比较苛刻、操作复杂,且制得的量子点水溶性不佳,欲获得较理想水溶性,需进行复杂的修饰改性,因而水溶性量子点的制备成为人们研究的热点。
但目前报道的水相中合成量子点的一般量子产率较低(10%一30%),荧光发射峰半峰宽较宽。
3. 研究的方法与方案
首先采用水相合成法,以谷胧甘肤(L一glutathione,GSH)作为稳定剂,氯化福、和硫粉等简单的无机试剂作为合成原料,合成水溶性CdTe量子点。利用CdTe量子点表面的梭基和氨基基团与生物分子(如蛋白质和抗体)中氨基和梭基基团之间的相互作用,直接与生物分子链接并对细胞进行荧光标记。
其次,将CdTe量子点作为生物荧光探针引入脓毒性败血症研究中。采用直接和间接标记两种方法检测PCT(降钙素原)的特异性抗原,比较两种方法对细胞的免疫标记效果。最后优化量子点与PCT特性抗体的标记工艺,并检测量子点-抗体复合物在脓毒性败血症检测中的优点。
4. 研究创新点
本研究中采用一种在水相中合成高质量cdte量子点的新方法,选用谷胱甘肽作为稳定剂,氯化福和蹄粉等简单的无机试剂作为合成原料,在100℃的温和条件下在水溶液中2个小时内制备水溶性cdte量子点。经荧光光谱表征,cdte量子点的发射峰较窄,说明该量子点具有分散良好,尺寸均匀等优良性能。结构表征显示,制备的量子点近似球形,为立方晶型结构。
谷胱甘肽包被的cdte量子点由于表面富有氨基和梭基,通过edc和nhs的共同作用促进与生物分子上面的梭基和氨基的缩合反应,可直接与生物分子链接或对细胞进行荧光标记。将量子点用于体外诊断中,可提高诊断速度并确保诊断结果的准确性。
5. 研究计划与进展
2014年11月~2014年12月 以谷胱甘肽为稳定剂在水相中制备cdte量子点,并完成制备条件的优化
2015年1月~2015年3月 cdte量子点与脓毒性败血症标记物降钙素原(pct)特异性抗体的标记,并优化标记工艺,标记条件
2015年4月 cdte量子点pct 特异性抗体复合物的临床检测,并完成后期的数据整理
