基于核壳型量子点的生物传感器在真菌毒素检测中的应用进展

真菌毒素是真菌产生的有毒次生代谢物,其广泛存在于被污染的食物中,其中黄曲霉毒素已被认定为天然存在的剧毒致癌物。鉴于真菌毒素污染给人类健康与安全带来的风险与危害,发展低成本、快速、高效的检测方法以确保食品安全,具有重要的现实意义。已有大量研究者构建了基于单一量子点或其他荧光材料为荧光探针的生物传感器用于检测真菌毒素,并且从材料、检测方法和生物传感器等角度进行了详细的检测。然而,目前并没有系统地阐述核壳量子点构建的生物传感器在真菌毒素中的应用报道,因此,本文主要从基于核壳量子点构建的免疫电化学发光传感器、适配体免疫电化学发光传感器、免疫荧光传感器、适配体荧光传感器和试纸条传感器在真菌毒素中的应用进展进行阐述,首次系统地阐述了核壳型量子点生物传感器在真菌毒素分析检测中的研究进展,以期为同类研究提供一定的理论依据。

应用水相合成的CdTePCdS核壳型量子点荧光探针测定DNA

以巯基丙酸（HS-CH2CH2COOH）为稳定剂水相合成了核壳型CdTePCdS量子点（QDs）。CdTePCdSQDs具有宽而连续的激发光谱和狭窄对称的发射光谱，最大发射波长位于578nm。与DNA作用后荧光强度显著降低。基于DNA对量子点荧光的猝灭效应，将CdTePCdS量子点作为荧光探针建立了一种简便快速测定DNA的荧光分析法，详细研究了pH、量子点浓度、离子强度、温度等备件对量子点荧光及DNA测定的影响。该方法测定ctDNA线性范围为50．0—750．0ng／mL，检出限为20ng／mL．7次重复测定O．5ttg／mLctDNA的相对标准偏差为2．0％。方法可用于合成样品的测定。

基于CdSe/ZnS核壳型量子点的高灵敏、快速细菌计数新方法的研究

以乙酰丙酮镉和硬脂酸锌为前驱体,合成了巯基丙酸修饰的CdSe/ZnS核壳型量子点(QDs)。并将其作为荧光探针,以金黄色葡萄球菌(S.aureus)为目标细菌,建立了一种高灵敏的、简单快速的细菌计数新方法,并借助荧光显微镜成功的进行成像探测研究。通过考察量子点浓度、孵育时间等因素的影响,确定了细菌定量检测的最佳条件。在最优化的实验条件下,体系的相对荧光强度随细菌数量的增加而增大。该方法的线性范围为102CFU/mL～106CFU/mL,检测限为102CFU/mL,线性回归方程为Y=427.586X-677.022(R=0.996 49)。本方法有效克服了传统的细菌计数方法存在的缺陷,具有较高的灵敏度和较好的重现性(实际样品检测的RSD=3.6%～8.1%),且操作简单、检测时间短、成本低,有很好的潜在应用价值。

Cd^(2+)核壳型量子点的研究进展

近年来,Cd^(2+)核壳型量子点以其低毒环保、高稳定性、高荧光性能等特点取得了重要的研究进展,正在逐渐取代单独的Cd^(2+)量子点在各领域的应用.文章对国内外关于Cd^(2+)核壳型量子点的研究成果进行总结,综述了CdSe/ZnS、CdS/ZnS、CdTe/CdS、CdTe/ZnTe等双层核壳型量子点以及三层核壳型Cd^(2+)量子点的研究进展.

CdSe/CdS核壳型量子点的合成及性质研究

在三相体系中合成了核壳型CdSe/CdS量子点。在三相体系中,油酸和乙醇的混和物组成液相(L),油酸钠为固相(S),Cd2+溶液和乙醇组成溶液相(S)。量子点在两相的界面形成。所制备的量子点用TEM、XRD和FL进行表征。结果表明,量子点的粒径分布均匀,形貌规则,为立方型晶体。在核表面包覆上宽带隙的半导体后,其光量子产率极大提高,表明核的表面缺陷被消除。

核壳型量子点(ME)_(4)@(ME)_(28)(M=Cd/Zn,E=Se/S)核壳间相互作用研究

采用密度泛函理论和自然键轨道理论结合的方法对核壳型量子点团簇(ME)_(4)@(ME)_(28)(M=Cd/Zn,E=Se/S)的几何结构、范德华体积、分子轨道和核层与壳层间的轨道占据进行模拟,分析不同核壳团簇结构中核与壳之间的相互作用.结果显示,核层金属原子与壳层非金属间距离大于核层非金属原子与壳层金属原子间距离,相同壳层时,Zn-Se/S键长小于Cd/Zn-Se键长,孤立的核和壳体积之和大于相应核壳构型的体积;核壳间的相互作用主要源于壳层非金属原子Se的sp杂化轨道和核层金属原子Cd/Zn的s、p及少量的d轨道相互作用.研究表明,一方面,核内原子和壳上的原子之间存在很强的化学键的作用;另一方面,在核与壳之间存在着显著的边界,表明核、壳构型有差异,核壳构型中的核与壳之间存在相互作用且二者相互影响.

CdTe,核-壳型CdTe/CdS及CdTe/ZnS量子点的合成及表征(英文)

在水相中制备了半导体CdTe纳米晶,核-壳型CdTe/CdS和CdTe/ZnS纳米晶(即量子点;QDs).利用扫描隧道显微镜(STM)和荧光光谱(FS)对合成的纳米晶量子点进行了研究,并且根据FS的数据进行了量子效率的计算.STM的结果表明合成的量子点直径约为3nm并且分布良好.为了提高量子效率,对Cd2+浓度和Cd2+∶S2-比例等反应条件进行了研究,结果表明随着回流时间的增加,核-壳型量子点CdTe/CdS的量子效率总体上呈下降趋势.CdTe/CdS在pH8.5,Cd2+∶S2-=10∶1(摩尔比)时可获得80.0%的最大量子效率.同时制备了核-壳型量子点CdTe/ZnS,其最大发射波长由551nm(CdTe)红移到635nm(CdTe/ZnS)表明量子点的尺寸在增长,但是量子效率下降到14.4%.当前研究的量子点可适用于生物标记,生物成像,以及基于共振能量转移的生物传感研究.

水溶性的高荧光CdTe/CdSeⅡ型核壳量子点的合成与表征

用L-半胱氨酸(L-cysteine)作为稳定剂,以制备的CdTe量子点为核模板,水相合成了具有近红外发光的Ⅱ型核壳CdTe/CdSe半导体量子点。实验考察了合成温度,核模板的尺寸和组分比等因素对合成高质量的CdTe/CdSe量子点的影响。用紫外-可见吸收和荧光光谱研究了合成的量子点的光学性质。在优化的合成条件下,荧光发射光谱在586～753nm范围连续可调,荧光量子产率高达68%;通过X-射线衍射(XRD),X射线光电子能谱(XPS)和透射电镜(TEM)对合成的Ⅱ型核壳CdTe/CdSe量子点进行了结构和形貌表征。

紫外-可见吸收、荧光光谱研究壳核型CdTe/CdS量子点与盐酸药根碱的相互作用及其应用

合成了巯基乙酸(TGA)修饰的壳核型CdTe/CdS量子点(TGA-CdTe/CdS QDs)。利用紫外-可见光谱吸收、荧光光谱研究TGA-CdTe/CdS QDs与盐酸药根碱(JH)的相互作用机理。在pH值为7.4的tris-HCl缓冲溶液介质中,QDs与JH相互作用后使QDs的荧光呈线性猝灭,并有良好的线性关系(r=0.999 1),线性范围0.011～10 mg/L,检出限(3σ)为3.3×10-3mg/L,因此可以作为一种快速、简便、定量测定盐酸药根碱的新方法。

水溶性CdTePCdS量子点荧光探针同步荧光法测定DNA

以巯基丙酸（HS-CH2CH2COOH）为稳定剂，水相合成了核壳型CdTePCdS量子点（QDs）．当固定波K差为240nm时，CdTePCdS量子点的同步荧光最大发射位于338nm．基于DNA对量子点荧光的猝火效应，将CdTePCdS量子点作为荧光探针建立了一种简便快速测定DNA的同步荧光分析法．详细研究了pH值、量子点浓度、离子强度、温度等条件对量子点同步荧光及DNA测定的影响．该方法测定ctDNA的线性范同为50．0～750．0μg／L，检出限为16ug／L，9次重复测定500ug／L ctDNA的相对标准偏差为2．0％．该方法用于合成样品的测定，结果满意．

CdTe/CdS/ZnS量子点的水相合成及光学特性研究

用巯基乙酸作为稳定剂,采用水相合成的方法合成水溶性CdTe量子点、CdTe/CdS核/壳型量子点和CdTe/CdS/ZnS核/壳/壳型量子点.研究了稳定剂的投入量、反应时间和反应环境pH值等合成条件对这三种量子点发光性能的影响.实验结果表明:通过调节稳定剂的投入量、反应时间和pH值等实验条件,可以实现对量子点光学性质的调节,并使其达到最优值.同时,用X衍射分析仪表征了三种量子点的结构,表明三种量子点具有相同的立方(cubic)晶型结构.

CdSe@ZnS量子点荧光传感器在水体铜离子污染检测中的应用

使用微流控技术连续合成CdSe@ZnS核壳型量子点,并使用巯基丙酸对其进行表面改性,制备出可以被铜离子淬灭的水溶性CdSe@ZnS核壳型量子点。随后以聚乙烯醇(PVA)水凝胶为骨架,将改性后的量子点通过氢键作用力负载于骨架上,得到制备工艺简单、热稳定性高的复合荧光传感器件。该传感器的荧光强度随水溶液中铜离子浓度呈线性负相关关系,检测灵敏度可达20μmol/L。其简便的操作和敏感的响应使之与原子吸收分光光度法形成优势互补,适用于水体铜离子污染的原位检测。该负载方法具有一定普适性,提供了将任意量子点制成器件应用于某种金属离子检测的新方式,实现了可回收的、环境友好的重金属离子快速检测目的。

CdTe/CdS量子点共振瑞利散射光谱法测定细胞色素C

以3-巯基丙酸为稳定剂,合成了具有特殊光学性质的水溶性核壳型CdTe/CdS量子点。基于细胞色素C对该量子点的共振瑞利散射有显著的增强作用,建立了一种快速检测细胞色素C的方法。在pH 7.0的磷酸盐缓冲液（PBS）中,量子点在385 nm波长处的共振瑞利散射的增强与细胞色素C浓度呈线性关系,线性范围为0.036-1.31 mg·L^-1,检出限为10.8μg·L^-1。方法已用于人体血清中细胞色素C含量的测定,并用标准加入法测得方法的回收率在90.4%-93.2%之间。

阳离子交换法制备稳定的近红外区核/壳型PbS/CdS量子点

硫化铅量子点(PbS QDs)的光氧化稳定性差是其应用于太阳能电池等领域的主要限制因素之一.采用阳离子交换法在合成的PbS量子点表面包裹一层具有更稳定、更大禁带宽度的硫化镉(CdS)壳层,制备出稳定的核/壳型PbS/CdS量子点;同时,研究了反应温度和反应时间对阳离子交换过程的影响规律.通过透射电子显微镜和高分辨透射电子显微镜(TEM/HRTEM)、X射线衍射仪(XRD)、吸收光谱和荧光光谱考察了所制备PbS/CdS量子点的结构、光学特性和光氧化稳定性.结果表明:阳离子交换过程中,离子交换反应程度有限、仅发生在量子点的表面层,但极薄的CdS壳层已能有效钝化PbS量子点的表面缺陷、显著提高其光氧化稳定性.

持续注射法合成InPZnS/ZnS核壳结构量子点的研究

高质量、大尺寸的磷化铟量子点(InP quantum dots)的制备对其在生物荧光标记等领域的应用有重大的意义.提出一种持续注射法合成InPZnS/ZnS核壳结构量子点.首先将磷化锌和硫酸反应生成的磷化氢持续注入高温铟前体溶液中,并在反应开始加入适量的锌和硫前体,可制得合金结构的InPZnS核,其量子产率达9%.该方法无需加锌回流处理,可直接升温包覆ZnS壳层,成功制备出发光波长至680 nm且量子产率接近50%的InPZnS/ZnS核壳结构量子点.同时系统地研究了反应物配比对量子点粒径的影响规律,结果表明:通过调控反应物配比可合成不同粒径的InP量子点,其光谱范围几乎可覆盖整个可见光区,甚至到近红外区.通过吸收光谱、荧光光谱、透射电子显微镜、X射线衍射仪和X射线能谱仪考察了所制备量子点的光学特性和形貌结构.最后,采用其它磷前体探究了此方法的通用性,通过注射泵将三(二乙氨基)膦持续注入到高温铟前体溶液中,同样制备出较大尺寸的InP量子点,其发光波长至710 nm.

微米级ZnS-Qds@聚硅氧烷核-壳型光扩散杂化微球的制备与应用

在液晶背光模组中通常使用扩散膜来提高光的散射效果,提高光的利用率。光散射粒子是影响光散射材料透光率和雾度的主要因素。有机硅微球由于热稳定性好,尺寸稳定性佳,粒径和折射率可以通过反应调控的特点,作为光扩散粒子应用于光扩散材料具有十分广阔的应用前景。本文通过在溶胶-凝胶法制备的聚硅氧烷微球上面沉淀一层被巯基聚硅氧烷包裹的硫化锌量子点(ZnS-Qds),制得微米级ZnS-Qds@聚硅氧烷核-壳型光扩散杂化微球,并制备了添加不同质量分数的杂化微球的光扩散膜。采用TEM、TEM映射分析、荧光光度计等测试手段对所制备的杂化材料进行了表征,并对用该杂化粒子制备得到的光扩散膜进行了光学性能测试。结果表明,ZnS-Qds@聚硅氧烷光扩散杂化微球具有核壳结构,平均粒径约3.6μm,壳层平均厚度为87.4 nm,平均粒径为2 nm的ZnS-Qds均匀地分散在壳层中。将该粒子添加到丙烯酸树脂中并涂覆在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上以制成光扩散膜,实验结果表明,当杂化粒子添加量从0wt%增加到20wt%时,光扩散膜的雾度从1.67%提高到91.11%,而光扩散膜的透光率仅从90.10%降低到82.57%。

CdS/ZnS-CdTe量子点间荧光共振能量转移测定痕量汞

研究了CdS／ZnS核壳型量子点为能量给体，CdTe量子点为能量受体的荧光共振能量转移机理，及其在超痕量汞测定中的应用。实验表明在十二烷基苯磺酸钠存在下，于pH7．8的硼酸．硼酸钠缓冲液，CdS／ZnS与CdTe量子点之间能发生有效的能量转移。探讨了CdS／ZnS与CdTe量子点间能量转移机理。实验结果表明：Hg2＋的加入能使CdS／ZnS．cdTe体系发生荧光猝灭，且Hg“的浓度与体系荧光猝灭强度在一定范围内有良好的线性，据此建立了CdS／ZnS—CdTe—Hg2＋体系测定超痕量Hg2＋的方法。在优化条件下，Hg“的线性范围为2．0×10^-10～2．0×10^-8g／L，检出限为6．67×10^-11g/L（n=11）。方法应用于水样中Hg2＋的测定，其RSD≤4．1％（n=6），回收率为97．2％～99．8％。