羧基功能化聚合物-量子点荧光微球探针的制备及其在槲皮素含量检测中的应用

目的:制备羧基功能化聚合物一量子点荧光微球,基于量子点荧光猝灭建立一种槲皮素低浓度检测的方法。方法:通过溶剂挥发法,采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚马来酸酐-1-十八烯交替共聚物(PMA-ODE)对油溶性CdSe/ZnS核/壳量子点进行包裹制备羧基功能化聚合物一量子点荧光微球。基于槲皮素能够猝灭量子点荧光的特性,将羧基功能化聚合物一量子点荧光微球作为探针建立一种槲皮素低浓度检测的方法。研究槲皮素猝灭量子点荧光的机理,并优化检测条件。结果:经验证,该检测方法RSD小于3%,具有较好的精密度、重复性,回收率在99.9%~106.4%之间,检测限可达4.20×10^(-7)mol/L,具有广泛的应用前景。结论:该方法可用于槲皮素的含量测定。

量子点荧光微球免疫法定量检测小麦中黄曲霉毒素B1

目的建立量子点荧光微球免疫法快速检测小麦中黄曲霉毒素B1的方法。方法采用量子点荧光微球作为荧光标记物,与黄曲霉毒素B1的单克隆抗体偶联,构建量子点荧光微球探针。优化缓冲液pH、抗体最小标记量、荧光探针用量和包被抗原浓度等实验条件,建立检测卡上T线和C线信号峰值面积的比值与样本中黄曲霉毒素B1浓度的关系,构建定量标准曲线。针对小麦样品,将该检测方法与时间分辨荧光定量检测方法进行比较。结果本研究建立的荧光定量免疫层析检测方法最佳反应条件为:pH 7.5磷酸钠缓冲液,抗体标记量为20μg,荧光探针用量为4.0μL,抗原质量浓度使用0.40mg/mL。小麦中黄曲霉毒素B1的定量检测线性范围为0.05~25.00μg/kg,相关系数(r^(2))为0.9994,检出限为0.02μg/kg,定量限为0.05μg/kg。加标回收率为91.50%~115.00%,变异系数为1.88%~5.46%。结论本研究建立的荧光定量免疫层析方法快速、准确、稳定性好、可靠性高,适用于小麦中黄曲霉毒素B1的现场快速检测。

量子点微球荧光免疫层析定量检测水产、畜禽肉组织中恩诺沙星

目的建立一种快速定量检测水产、畜禽肉组织中恩诺沙星的新方法学。方法以量子点荧光微球为新型标记探针,通过参数优化,制备获得量子点荧光微球免疫层析试纸条;进一步以T/C比值法建立定量检测恩诺沙星的新方法。结果在最优条件下,该试纸条检测缓冲液中恩诺沙星半数抑制浓度为1.04 ng/mL,检出限为0.13 ng/mL;检测水产、畜禽肉组织中恩诺沙星的定量检测范围为8.75~560.00μg/kg,半数抑制浓度为72.45μg/kg,加标回收实验显示该方法定量检测组织样本中恩诺沙星的回收率在83.03%~124.00%之间,变异系数小于15.00%,检测15个实际含有恩诺沙星的水产以及畜禽肉组织样本,其结果与液相色谱-串联质谱法检测结果高度一致;此外,加速保存实验结果显示该试纸条在室温下可保存一年。结论本研究以量子点荧光微球为新型标记探针,构建了高灵敏定量检测恩诺沙星的新方法,实现了水产、畜禽肉组织中恩诺沙星的简单、快速、定量分析。

基于N掺杂碳量子点的疏水荧光复合微球的制备及性能研究

以柠檬酸钙和尿素为原料,通过微波法制备了具有黄绿色荧光特性的氮掺杂碳量子点(N-CQDs)。在氮气氛围下制备聚苯乙烯(PS)微球,在PS微球表面复合乙烯基三乙氧基硅烷和N-CQDs,制备了具有荧光的微纳结构超疏水CQDs@PS复合微球。通过傅里叶变换红外光谱仪、紫外-可见分光光度计、扫描电子显微镜和热重分析仪对N-CQDs和荧光CQDs@PS复合微球的结构和形貌进行表征。结果表明:微波法制备的N-CQDs具有共轭结构,荧光CQDs@PS复合微球呈树莓状结构,接触角可以达到152°,疏水效果良好且热稳定性得到提高。

量子点荧光微球免疫层析试纸条定量检测恶性疟原虫

以羧基化Cd Te/Zn Se量子点荧光微球为荧光标记物,采用1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳酰二亚胺（EDC）法偶联抗恶性疟原虫富组氨酸蛋白（Pf）单克隆抗体制备荧光探针;以羊抗恶性疟原虫组氨酸多克隆抗体和驴抗鼠二抗分别喷涂硝酸纤维膜,形成试纸条检测线和质控线,建立了免疫层析试纸条定量检测血清中恶性疟原虫的方法。所使用的羧基化量子点荧光微球的荧光强度为单个量子点的2800倍。实验结果表明,该荧光试纸条定量检测血清中恶性疟原虫线性范围为5.8-8010 Parasite/μL,最低灵敏度达到5.8 Parasite/μL,单个样品检测时间只需15 min。加标回收实验显示,试纸条批内回收率为93.0%-111.8%,批间回收率为98.3%-115.1%,且批内、批间的相对标准偏差均小于5%。

量子点编码乙酰甲胺磷分子印迹荧光微球的制备及性能

目的制备乙酰甲胺磷分子印迹聚合物微球(molecularly imprinted polymer microspheres,MIPs),进行量子点(quantum dot,QD)编码,考察其吸附性及选择性。方法采用多步种球溶胀法制备乙酰甲胺磷分子印迹微球,溶剂逐渐挥发法进行量子点编码,扫描电子显微镜对其形貌进行表征,以静态吸附法进行吸附性和选择性考察。结果所制备的乙酰甲胺磷量子点-分子印迹聚合物微球(QD-MIPs)吸附时间为2 h,吸附率可达92.4%,饱和吸附量为92.5 mmol·kg-1,对乙酰甲胺磷的选择性远高于其他有机磷农药类似物。结论乙酰甲胺磷QD-MIPs具有高的吸附性能和选择性能,为农药残留的快速、实时检测提供了条件。

荧光聚合物微球示踪剂的合成与性能

合成了聚集诱导发光分子四(4,4′,4″,4′″-烯丙氧基)四苯基乙烯(ALTPE),再利用分散聚合法将ALTPE与苯乙烯、乙烯基苯磺酸钠交联共聚制备出荧光聚合物微球。利用荧光光谱测试对荧光聚合物微球的性能进行了研究。实验结果表明,荧光聚合物微球呈单分散球状,粒径尺寸较均匀,紫外光辐照下发出蓝色荧光。荧光聚合物微球悬浮液保持了四苯基乙烯衍生物的光学特性,且随微球浓度的增大,悬浮液荧光强度不断增强,表现出聚集诱导发光特性。荧光聚合物微球可很好地悬浮于压裂液中,具有较好的热稳定性;作示踪剂时不需考虑外界p H变化的影响,同时可以忽略大多数金属离子的可能干扰,有望应用于油田井间荧光示踪。

半导体聚合物量子点-亚甲基蓝荧光能量转移体系测定水中Bi^(3+)

基于半导体聚合物量子点和亚甲基蓝间的荧光共振能量转移构筑了一种铋离子荧光探针。亚甲蓝通过静电作用吸附到半导体聚合物量子点表面使其荧光发生猝灭。铋离子存在时,由于它与半导体聚合物量子点的结合力强于亚甲蓝,使体系的能量转移得到抑制,荧光恢复。在最优化条件下,线性范围为0~0.5%mol/L(R=0.995 5),最低检出限为16 nmol/L。该方法成功用于湖水中的Bi3+测定,结果令人满意。

量子点-聚苯乙烯复合微球的制备及荧光光谱的研究

用无皂乳液聚合制备了交联聚苯乙烯微球,讨论了单体、引发剂浓度,共聚单体等对微球粒径,单分散性的影响,并用FTIR和SEM对上述样品的结构进行了表征。在单体的配方中,加入1%二乙烯基苯作为交联剂,加入1%丙烯酸使小球表面功能化,便于后续与无机量子点和有机材料的结合。以氯仿/正丁醇为混合溶胀剂,将聚合物微球与CdSe量子点或CdSe/ZnS复合,制得含有两种或两种以上的不同量子点的高分子复合荧光微球。通过荧光光谱的测试,出现了两个或两种以上互不干扰的特征峰。为在聚合物微球中注入多种量子点,制得荧光探针,并实施量子点编码进行了初步的前期探索工作。

聚合物微珠与量子点复合物的制备及性能

在有机体系中通过软化学方法制备出荧光量子点,该方法简单、新颖,且原料成本低;利用种子乳液聚合法合成了粒径为60～70 nm的具有特殊功能团的聚合物微珠,该微珠具有水溶性,具备一些与生物分子偶联的基团,相对μm级的聚合物微球有很大优势;通过物理溶胀的方法将量子点嵌入带有特殊功能团的聚合物微珠,为制备量子点与生物分子连接中的荧光探针奠定基础.通过紫外吸收光谱(UV-Vis)、荧光发射光谱(PL)、透射电子显微镜(TEM)、红外光谱(FTIR)、激光扫描共聚焦显微镜(CLSM)、电导滴定等手段对制备的样品进行了表征.实验结果表明,成功地将荧光量子点嵌入聚合物微珠,打破了只有水相合成的量子点才能与生物分子相连的限制.

无机卤化物钙钛矿量子点微球腔荧光增强自参考温度传感研究

利用稀土离子掺杂材料、有机染料以及量子点等荧光材料实现荧光温度传感在航空航天、生物医疗、食品储存等领域具有重要意义。其中,无机卤化物钙钛矿量子点(PeQDs)荧光材料由于具有量子产率高,温度依赖性强等特点,在荧光温度传感领域展现了巨大的应用前景。然而,PeQDs只有一个光致荧光(PL)峰,其强度和位置极易受到浓度和尺寸等因素的干扰,因此用单一PL峰进行温度传感的准确性较低。在本工作中,我们提出了一种微球腔阵列(MCA)耦合PeQDs薄膜(MCA/PeQDs)的新型温度传感结构,利用MCA/PeQDs结构与PeQDs薄膜具有温度依赖性的PL峰值强度比实现温度传感。该结构通过微球腔中回音壁模式(WGMs)增强的Purcell效应提高了自发辐射速率,抑制了声子辅助猝灭效应,从而实现了较好的PeQDs荧光增强。结果表明,在223~373 K范围内,当PeQDs浓度为0.1316 mg/mL、微球腔直径为(19±1)μm时,该结构的绝对灵敏度(S_(a))与相对灵敏度(S_(r))可达到0.75 K^(-1)和1.95%·K^(-1)。本工作克服了使用单个PL峰进行温度传感准确性差的缺点,为荧光材料在高性能荧光温度传感器中的应用开辟了新的途径。

磁性荧光聚合物载药微球的制备

采用反相微乳液法合成氨基功能化的CdTe-Fe_3O_4/SiO_2磁性荧光复合纳米粒子,通过去甲斑蝥酸钠(SNCID)的羧基与氨基化的CdTe-Fe_3O_4/SiO_2磁性荧光复合纳米粒子孔道表面的羟基形成氢键,制成磁性荧光聚合物载药微球。采用荧光分光光度计(FS)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)等方法对该聚合物载药微球的理化性质进行表征分析。结果显示磁性荧光聚合物载药微球为球状,具有良好的分散性和光致发光能力等优点,其载药量和包封率分别为21.49%和69.84%。磁性荧光复合纳米粒子可作为具有荧光性质的药物载体。

基于流式量子点微球技术的甲乙型流感病毒抗原检测方法的建立和初步应用分析

目的建立基于流式量子点微球技术的甲型流感病毒(FluA)和乙型流感病毒(FluB)抗原联检方法,为常见呼吸道病毒抗原多重检测打下基础。方法分别使用自制的不同量子点编码微球和小鼠抗FluA/FluB核蛋白(NP)单克隆抗体进行偶联,在流式细胞仪上对已知浓度的甲乙型流感病毒抗原分别和同时进行检测,对检测条件进行优化,建立甲乙型流感病毒抗原联检方法,利用此方法对临床样本进行检测,与实时荧光定量PCR法(quantitative real-time PCR,qPCR)进行比对,验证此方法的临床性能。结果建立了甲乙型流感病毒抗原联检方法,该方法的甲乙型流感病毒抗原的检出限分别为26.1 pg/ml和10.7 pg/ml,测量范围均为15.3~250000 pg/ml。对临床样本检测,与qPCR比对一致性良好,阳性符合率为57.4%,阴性符合率为100%,总符合率71.6%,并优于临床常用胶体金试剂(阳性符合率为56.49%,阴性符合率为99.75%)。结论此流式量子点微球多重检测方法可以用于甲乙型流感病毒抗原的联检,其灵敏度较高、特异度好、检测范围广,可以为呼吸道常见病毒多重检测打下良好基础,在临床上具有应用前景。

量子点荧光微球免疫层析试纸条定量检测玉米中赭曲霉毒素A

采用1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(EDC)法将抗赭曲霉毒素A(OTA)腹水与量子点荧光微球偶联制备荧光探针,以牛血清白蛋白-OTA偶联物及驴抗鼠二抗喷涂硝酸纤维膜形成试纸条检测线(T线)和质控线(C线),建立了基于T/C荧光强度(FI_T/FI_C)比值法免疫层析试纸条高灵敏度、快速定量检测玉米中OTA的新方法。量子点荧光微球试纸条定量检测OTA线性范围为0.05~1.0ng/mL(Y=0.259lnX+0.897,R^2=0.995),半数抑制浓度(IC_(50))为(0.215±0.023)ng/mL(n=5),玉米提取液中OTA的检出限为0.05 ng/mL,单个样品检测时间10min。加标回收实验表明,3个OTA加标浓度的平均回收率为107.2%-125.5%,相对标准偏差均小于10%。40个实际玉米样品检测结果表明,量子点荧光微球试纸条与酶联免疫吸附分析方法检测OTA的结果具有良好的相关性(R^2=0.975)。

基于新型量子点荧光微球的氯霉素免疫层析试纸条的制备和应用

以羧基化CdTe/ZnSe量子点荧光微球为标记物,通过1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺(EDC/NHS)活化法将氯霉素(CAP)单克隆抗体与量子点荧光微球偶联制备荧光探针。氯霉素全抗原(CAP-HS-BSA)及羊抗鼠二抗分别喷涂硝酸纤维素膜,形成检测线(T线)和质控线(C线),组装成新型氯霉素量子点荧光微球免疫层析试纸条,建立了快速、定量检测牛奶中CAP的方法。本研究开发的量子点荧光微球试纸条可在15min内完成牛奶样品中CAP的定量检测,线性范围为0.1~100.0μg/L,检出限为0.1μg/L。牛奶样品CAP的加标回收率为93.3%~97.9%,相对标准偏差在4.9%~6.9%之间。

荧光共轭聚合物纳米微球的制备及光动力抗菌研究

通过水包油的微乳液聚合法,以异丙基丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为共聚单体,并与荧光共轭聚合物(FCP)混合后合成荧光共轭聚合物纳米微球(FCP-NPs),使用红外光谱、扫描电镜、透射电镜激光粒度仪等手段对微球进行了表征。结果表明:聚合物纳米微球包载了FCP,其平均粒径大约为119±13nm。FCP-NPs溶液在532nm激光照射下能生成单线态氧,具有光动力杀菌潜力。用FCP-NPs溶液分别与大肠杆菌、金黄色葡萄球菌及多重耐药菌耐甲氧西林金黄色葡萄球菌共培养,FCP-NPs在浓度较高时(>5mg/mL),激光照射下对于两种常见菌株的抑菌率大于95%,对耐药菌的抑菌率约80%。在无光照或者无FCP情况下,纳米微球仍然有一定的抑菌性能,因此FCP-NPs具有光动力-铵阳离子协同杀菌的功能。

硼酸化量子点荧光微球免疫层析试纸条定量检测甲胎蛋白

提高表面抗体活性是免疫检测探针制备的关键。硼酸可与IgG的糖基化Fc片段快速发生位点特异性结合,充分暴露抗原结合区Fab片段以提高抗体活性,避免常用的酰胺键共价偶联方法引起的抗体取向不当及自交联。本研究在合成硼酸修饰的聚马来酸酐-alt-1-十八碳烯(PBA-PMAO)的基础上,采用超声乳化法制备表面硼酸改性的量子点荧光微球(PBA-QBs)。该微球既可与抗体简便、快速地定向偶联,又因量子点含量高而具有很强的荧光信号。将其与甲胎蛋白(AFP)单克隆抗体室温共孵育5 min制备高抗体活性的荧光免疫层析检测探针并用于定量检测AFP,线性范围为0.98~31.25 ng mL^(-1),最低检测限为0.45 ng mL^(-1),检测耗时20 min。血清样品中AFP的加标回收率为91.0%~107.1%,批内、批间变异系数介于3.65%~10.42%。

荧光量子点复合微球的制备

荧光量子点与微球复合起来,可在生物标记,检测筛选等领域发挥重要作用。本文对近年来出现的制备荧光量子点复合微球的方法进行了介绍。

碲化镉量子点/聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸复合纳米微球的原位聚合与光学性质

通过原位种子聚合构筑了碲化镉量子点(CdTe QDs)/聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT-PSS)复合纳米微球。利用扫描电镜、红外光谱、X射线光电子能谱、紫外-可见吸收光谱及荧光发射光谱对其形貌、结构、光学吸收性质及光致发光性能进行了测试分析。研究结果表明,原位聚合的CdTe/PEDOT-PSS复合物具有规则的球状结构,其吸收光谱是两个单独组分的吸收光谱的加和,发射光谱中550nm左右的峰是电荷转移的结果,显示了CdTe/PEDOT-PSS复合微球作为光电器件材料的潜在应用价值。

基于氮掺杂碳量子点的荧光微球制备和Fe^(3+)检测

分别以尿素、氨水、二乙烯三胺、多乙烯多胺为氮源,绿色廉价的白菜为碳源,采用水热法合成氮掺杂的蓝色荧光碳量子点,结果表明多乙烯多胺氮掺杂碳量子点(NCDs)荧光量子产率最高为53.3%。然后将NCDs作为荧光探针应用于荧光微球制备和Fe^(3+)检测方面,以三聚氰胺甲醛(MF)为载体,合成了氨基化MF荧光微球;基于Fe^(3+)对NCDs良好的荧光猝灭效应,建立了一种荧光测定Fe^(3+)的方法,并对NCDs和MF荧光微球的结构和性能进行表征。结果表明,NCDs的荧光性能得到了显著的改善;MF荧光微球单分散性好、荧光性能好且稳定,在生物医学领域方面有重要的应用价值;NCDs对Fe^(3+)具有单一选择性,Fe^(3+)浓度在0~2μmol/L内与NCDs的荧光猝灭程度呈良好的线性关系(R2=0.9945),检出限为0.035μmol/L。将该体系应用于实际水样中Fe^(3+)的测定,相对标准偏差(RSD,n=6)在1.42%~3.02%内,加标回收率在98.7%~104.5%之间。该体系对Fe^(3+)检测灵敏性好、选择性高以及抗干扰性强,在离子分析检测方面有潜在的应用前景。