水溶性量子点纳米微球的制备、表征及其在生物检测中的应用.pdfVIP

V01．29 高等学校化学学报 No．1 2008年1月 CHEMICALJOURNALOFCHINESEUNIVERSmES 46—49 水溶性量子点纳米微球的制备、表征及 其在生物检测中的应用 李德娜1，张兵波1，马贵平2，刘旭辉2，田惠1，张泰平1，常津1 (1．天津大学材料科学与工程学院纳米生物技术研究所，天津300072； 2．北京出入境检疫检验局技术中心，北京100029) 摘要通过超声乳化(o／w)法，在CdSe／CdS荧光量子点外包覆一层双亲性高分子外壳，制得水溶性量子点 纳米微球．用荧光发射光谱(PL)和透射电子显微镜(TEM)等手段对产品进行了表征．结果表明，此种方法 简单易行，制得的量子点纳米微球(70咖)具有良好的水溶性、稳定性以及较强的荧光发射强度．用这种改 性后的量子点标记的免疫球蛋白分子能够识别专一抗原，因此这种纳米粒子将有望进一步应用于生物检测． 关键词量子点；双亲性高分子；超生乳化；生物检测 中图分类号0657．32 文献标识码A 文章编号0251-0790【2008)0143046-04 量子点又称无机纳米晶，由于其独特的光学和电学性质而引起科学家们的广泛关注，已经成为纳 米技术的突出代表¨。j．随着制备技术的不断提高，量子点在生物领域中显示出极大的应用前景，尤 其是作为荧光探针用于生物标记、生物检测和生物成像等方面∞娟J．与有机荧光分子相比，量子点具 有许多特别的光学特性：量子点的发射峰波长可由组成材料和粒径大小来调节，其激发光波长范围很 宽，具有较大的斯托克位移和狭窄对称的荧光谱峰，对化学物质和生理代谢的降解有很强的抵抗力， 可以经受反复多次激发旧j．但是大多数质量较好的量子点都是在油相体系中制得的，其表面附有一层 由氧化三正辛基膦(TOPO)组成的疏水性分子层，大大限制了其在生物领域中的应用．为解决这一问 题，有些研究工作者用带有特殊官能团的小分子加半胱氨酸¨刮和带巯基的烷酸¨刈等置换量子点表面 的TOPO．这些小分子的共同特点是一端带有亲水性基团，另一端是与量子点表面有较强结合作用的 基团，大多是巯基(--SH)基团．但巯基化合物本身并不稳定¨21，易解吸附，从而影响纳米粒子的胶体 稳定性．另一种方法是直接在原有量子点表面包覆一层双亲性高分子物质，这一过程无需置换，在保 证稳定性的同时提供了良好的水溶性．目前用双亲性高分子改性疏水量子点的方法是完全在有机溶剂 (通常是氯仿)中旋转蒸发得到的¨n”J，采用这种方法很难获得能够直接用于生物检测的高纯度产品， 并且有机溶剂的大量使用会对研究人员和环境造成危害．因此，应采取一种较为环保且简单易行的方 法对量子点进行亲水改性．超声乳化(O／W)法一直是制备药物或蛋白质载体粒子的经典方法¨¨埔o． 本文将这一技术应用于水溶性量子点的制备，不仅可以避免复杂的后处理过程¨nb-，而且能够 获得结构稳定的多官能团量子点荧光探针．实验结果表明，采用这种方法制备的量子点生物探针能够 成功应用于荧光免疫分析技术中． 1 实验部分 1．1试剂与仪器 硒粉、CdO、氧化三正辛基膦(TOPO)、油酸、硫粉、聚(叔丁基丙烯酸酯一乙基丙烯酸酯一甲基丙烯 收稿13期：2007-05-23． 基金项目：国家科技部攻关项目(批准号：2004BA519A56-04)资助． 联系人简介：常津，男，博士，教授，主要从事纳米生物技术方面的研究．E—mail：jinchang@tju．edu．cn 万方数据万方数据 No．1 李德娜等：水溶性量子点纳米微球的制备、表征及其在生物检测中的应用47 二亚胺(EDC)购自上海吉尔生化有限公司；其它试剂均为市售分析纯． Tecnai G2F20型场发射透射电子显微镜，加速电压为 F4500荧光光谱仪(日本日立公司)；Philips kV．OLYMPUS 200