荧光纳米颗粒标记技术快速检测产enterotoxin B金黄色葡萄球菌的实验研究

目的通过制备SA肠毒素B(enterotoxin B)荧光纳米颗粒单克隆抗体,探讨产enterotoxin B的SA快速检测方法。方法将已构建好的重组质粒载体PET-28a-enterotoxin B转化入E.coli BL21(DE3),进行株中诱导表达,获得表达蛋白,免疫新西兰大白兔获得多克隆抗体。再免疫Bal b/c小鼠,制备单克隆抗体荧光纳米颗粒偶联物。最后将多克隆抗体包被,制成免疫层析检测试纸条,并设质控线。将不同浓度的标准菌株混入样品中,收集提取液,在反应杯中与荧光纳米颗粒-单抗偶联物和试纸条共同反应5 min,紫外光下肉眼观察结果。结果实验克隆分子量为798 bp的enterotoxin B基因片段,构建的重组质粒载体能高效表达,获得分子量为34.5 k D的目的蛋白质。单克隆抗体荧光颗粒偶联物与阳性菌株特异性反应,阴性对照菌株无反应。结论研制的荧光纳米颗粒-enterotoxin B单克隆抗体偶联物特异性强、稳定性好且灵敏度高,实现短时间内对产enterotoxin B的SA快速检测。

NaYbF4：Tm上转换荧光纳米颗粒用于HeLa细胞的免疫标记与成像

上转换荧光纳米材料是一种能在长波长光（通常为红外光）激发下发射出短波长光（通常为可见光）的材料。采用红外光激发不仅能避免自体荧光的干扰，还能有效克服有机类发光标记物稳定性差以及量子点潜在毒性的缺点。此外，红外光对生物组织具有良好的穿透能力。因此，利用上转换荧光纳米材料作为荧光免疫标记物在生物学和生命科学等领域都有着广阔的应用前景。

金纳米颗粒表面催化发夹组装无酶信号放大快速荧光法检测微RNA-721

目的构建一种自催化发夹组装无酶信号放大的靶标快速荧光法,用于检测靶标miRNA。方法首先在金纳米颗粒(AuNP)表面修饰5-羧基荧光素(FAM)标记的DNA发夹探针H1,形成探针AuNP-H1,H1的荧光被AuNP猝灭。加入靶标miRNA会导致AuNP上的H1标记荧光素远离AuNP而重新发射荧光,随后H1与DNA发夹探针H2发生循环自组装,靶标循环被利用,导致荧光信号放大。将探针AuNP-H1、探针H2及不同浓度的miRNA-721共反应后,在480 nm激发波长下测定体系的荧光强度。结果以急性心肌炎生物标志物miRNA-721为模型靶标,在优化的实验条件下使用20μL探针AuNP-H1、50μL 3μmol/L探针H2(退火缓冲液为20 mmol/L Tris-HCl、100 mmol/L NaCl、5 mmol/L MgCl_(2),pH 7.4)与50μL不同浓度(0.1~5μmol/L)的miRNA-721在30℃共反应20 min,发现在520 nm处的相对荧光强度变化值(ΔF=F-F_(0))与miRNA-721浓度(C)呈良好的线性关系,拟合线性方程为ΔF=29232×lgC-52435(R2=0.9910)。该荧光法检测限为1.23 nmol/L。在正常人血清中的加标回收率为92.71%~104.02%。一次完整的miRNA分析可以在20 min内完成。结论该方法可用于生物样品中miRNA-721的检测,为急性心肌炎的早期诊断提供了一种快速检测手段。

水溶性荧光硅纳米颗粒的简易制备及在胭脂红检测中的应用

以3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)和腐殖酸为原料,通过一步水热法快速制备了发射墨绿色荧光的Si NPs,并对其形貌和性质进行了考察。基于胭脂红(CRM)可以有效猝灭Si NPs荧光强度的现象,建立了快速、准确的荧光检测胭脂红新方法,在最优的条件下,该方法的线性检测范围为0.1~90μmol/L,检测限为0.056μmol/L;应用于糖果和饮料中CRM的测定,回收率为99.1%~100.8%。

基于二氧化硅荧光纳米颗粒与核酸染料SYBR Green Ⅰ的双色显微成像技术用于E.coli O157∶H7的检测

将免疫荧光纳米标记技术与激光共聚焦显微成像方法相结合,发展了一种基于二氧化硅荧光纳米颗粒和核酸染料SYBR Green Ⅰ的双色显微成像技术用于大肠杆菌O157∶H7的检测.采用联吡啶钌(RuBpy)二氧化硅荧光纳米颗粒对羊抗大肠杆菌O157∶H7抗体进行修饰,基于抗体-抗原相互作用实现了其对目标大肠杆菌O157∶H7的特异性标记;同时以核酸染料SYBR GreenⅠ对细菌进行染色,将细菌和纳米颗粒团聚体区分开,实现了对大肠杆菌O157∶H7的双色标记,并通过激光共聚焦显微镜进行免分离的荧光成像检测.结果表明,该方法可用于缓冲溶液体系和混合细菌样品中目标大肠杆菌O157∶H7的特异性检测,在仅含5%目标菌的混合样品中仍能观察到具有明显黄色荧光的大肠杆菌O157∶H7,且整个检测步骤包括样品预处理可在3 h内完成.该方法则具有较好的灵敏度,可检出2.6×103 Cell/mL的目标细菌样品.若采用针对其它病原菌细胞壁抗原的特异性抗体,则有望发展成为一种通用技术用于多种病原菌的快速和灵敏检测.

前沿科研成果融入分析化学实验教学——高亮度荧光聚合物纳米颗粒的合成及表征

荧光纳米颗粒在生物成像、传感和诊断等领域展现了广阔的应用前景。然而,传统的有机染料常受到聚集导致荧光猝灭效应的限制。本文以自组装聚合物纳米颗粒的制备和表征为例,将反离子增强荧光策略引入分析化学实验教学,为学生提供了一种新型荧光增强方法的实践体验。通过这一实验,学生能够掌握聚合物纳米颗粒的合成、表征技术及反离子增强荧光发射的原理,深入理解荧光聚集导致猝灭效应及其解决方法。该实验设计不仅有效提升了学生对分析化学知识的理解和应用能力,还拓展了其对纳米材料科学的认知,为未来在相关领域的研究奠定了坚实基础。

基于核壳荧光纳米颗粒的一种新型纳米pH传感器

改进了一种基于新型的荧光染料——二氧化硅的核壳荧光纳米颗粒的纳米 p H传感器 ,以异硫氰酸荧光素 ( FITC)标记的羊抗人免疫球蛋白 Ig G为核材料 ,采用实验条件简单的油包水的微乳液方法制备荧光纳米颗粒 ,该方法有效地防止了荧光染料在二氧化硅壳层中的泄露 .这种 FITC的核壳荧光纳米颗粒对 p H敏感 ,在 p H值 5 .5～ 7之间呈线性响应 ,且能被单个小鼠巨噬细胞吞噬 ,借此用于单细胞中 p

纳米氧化锌颗粒的荧光光谱特性及测试条件的影响

分别用沉淀法和有机物单源的热分解方法从溶液中生长了不同尺寸的氧化锌纳米晶体,研究了纳米晶体的荧光特性及其对测量样品状态的依赖关系.尺寸比较大的ZnO纳米晶体在固态下其荧光光谱为宽阔的发光带,并在宽阔发光带上出现一系列明显的精细结构,而分散于有机溶剂中时其荧光由激子复合发射和通过氧空位的复合发射组成.分散于有机溶剂中的中等尺寸的表面包裹的纳米ZnO晶体的荧光由激子荧光、通过浅杂质的发射和通过本征缺陷复合的荧光组成,其强度随着测量浓度的升高而增强,并且激子的荧光发生红移;尺寸比较小的表面包裹的纳米晶体的荧光为激子复合和通过氧空位复合的荧光组成,激子荧光强度、通过氧空位的发光强度及其相对强度随着纳米晶体浓度的变化而变化,测量浓度的升高,激子发光峰没有位移,但与缺陷态相关的激发光荧光发生红移.

嵌合异硫氰酸罗丹明B核壳荧光纳米颗粒制备的新方法研究

In this article, the preparation of core-shell fluorescent dye nanoparticles doped with rhodamine B isothiocyanate by using novel method is reported, which involves synchronous hydrolysis of tetraethoxysilane(TEOS) in water in oil microemulsion with the combination of N-(β-amimoethyl)-γ-amino propyltriethoxy-silane(AEAPS) and rhodamine B isothiocyanate(TRITC). This method conquers the disadvantages of traditional preparation method about organic dye doped core-shell nanoparticles such as the leakage of fluorescent dyes and the low encapsulation efficiency of fluorescent dyes. The fluorescent nanoparticle prepared by using the novel method have the advantages such as high fluorescence and good fluorescent stability, which are hopeful to be applied in the field of biological labelling.

吲哚类菁染料Cy3嵌入的核壳荧光纳米颗粒的制备及其性质研究

以蛋白质或多肽修饰的吲哚类菁染料Cy3为内核,采用实验条件简单的油包水反相微乳液方法成核,通过正硅酸乙酯水解形成的网状二氧化硅包壳的方法制备吲哚类菁染料Cy3嵌入的核壳荧光纳米颗粒.考察了以不同等电点的蛋白质和多肽修饰的Cy3为内核材料对吲哚类菁染料Cy3嵌入的核壳荧光纳米颗粒制备的影响.结果表明,分别采用人免疫球蛋白(IgG)或多聚赖氨酸修饰的Cy3为内核材料,都能制备荧光强度高、荧光稳定性强和染料泄漏极少的Cy3嵌入的核壳荧光纳米颗粒.进一步对Cy3嵌入的核壳荧光纳米颗粒进行了表征,并将基于这一新型的荧光纳米颗粒建立起来的生物标记方法初步应用于流感病毒DNA的检测,其检测线性范围为3.18×10-10～1.27×10-9mol/L,检测下限为3.51×10-10mol/L,相关系数r为0.9865.

基于磁性纳米颗粒的日本血吸虫抗体荧光免疫分析

研究了一种基于磁性纳米颗粒的日本血吸虫荧光免疫分析方法。日本血吸虫抗原通过共价吸附到核壳结构的磁性颗粒表面,与待测抗体结合后,再与酶标二抗夹心反应,最后以3,3′,5,5′-四甲基联苯胺（TMB）为底物,通过测定酶催化下TMB氧化生成无荧光的二聚体化合物,使溶液荧光强度降低来间接测定日本血吸虫抗体的浓度。应用本方法测定了兔血清中日本血吸虫抗体,荧光强度（If）与抗体浓度（C）在5.0-100μg/L之间呈线性关系,线性回归方程为If=225.8-1.6C（r=0.9976）,检出限达1.5μg/L。方法简单实用,具有良好的检测灵敏度和重现性。

荧光介孔二氧化硅负载丙硫菌唑纳米颗粒的制备及性能研究

近年来,丙硫菌唑作为一种新颖的广谱杀菌剂备受关注,但由于其代谢产物对操作人员存在健康风险,导致其在中国的使用和登记受到限制。将丙硫菌唑制备为具有缓慢释放、可提高农药稳定性等特点的缓释制剂可有效改善其带来的健康风险问题。本研究采用纳米荧光介孔二氧化硅制备了丙硫菌唑缓释纳米颗粒,通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X-射线光电子能谱(XPS)、Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面积分析、热重分析(TGA)、荧光光谱以及高效液相色谱仪等手段对其结构与特性进行表征。采用透析袋法探讨了丙硫菌唑在释放介质中的释放行为;利用菌丝生长速率法测定了该载药颗粒对小麦赤霉病原菌的杀菌活性;通过激光共聚焦研究了荧光二氧化硅在小麦赤霉病菌菌丝体以及小麦中的传输情况。结果表明:所制备的载药纳米颗粒外观形貌较为规整,平均粒径为139 nm,其最大载药量可达27.14%;该纳米载药颗粒具有缓释性能,释放曲线符合Ritger-Peppas方程;载药颗粒与丙硫菌唑原药相比具有相同的毒力效果。此外,激光共聚焦结果表明,该荧光二氧化硅纳米颗粒可以在菌丝体以及小麦植株根部吸收和传导。

金纳米颗粒的紫外、蓝紫光波段光致荧光特性

采用电化学方法制备出粒径在20～30nm的悬浮胶体金纳米颗粒。研究了金纳米颗粒的荧光发射光谱特性。在377和459nm观察到两个荧光发射峰,分别位于紫外和蓝紫光波段,对应的敏感激发波长为220nm。减小激发光强度或降低金纳米颗粒的粒子数密度都会使377nm处的荧光发射峰强度减弱。位于459nm处的荧光发射峰对激发光强度和颗粒数密度变化更为敏感,并且在激发光强度降低到一定阈值或粒子数密度高于一定阈值后消失。随着激发光强度的增加,位于377和459nm处的两发射峰强度逐渐靠近,其比值逼近于1。实验结果与随机分布介质的自组织散射式谐振腔理论符合得较好。这表明胶体金纳米颗粒中存在循环多重散射,并由此引发了蓝光及紫外波段的荧光增强,这在光存储和全色显示等方面具有潜在的应用前景。

自组装Ag纳米颗粒的表面等离子体共振及其对CdSe量子点的荧光增强效应

采用柠檬酸三钠还原硝酸银的方法制备了Ag纳米粒子溶胶,利用静电自组装技术制得单分散Ag纳米颗粒薄膜。研究了该Ag纳米颗粒薄膜的光学特性,通过改变反应物浓度和后期的热退火温度,有效调控了Ag纳米颗粒尺度和其在外场作用下产生的表面等离子体共振(SPR)特性。将所制备的Ag纳米颗粒薄膜与CdSe量子点耦合,利用SPR对荧光的增强效应,使CdSe量子点的光致发光强度增强达11倍。

氧化铜纳米颗粒对柳树光合作用、叶绿素荧光和抗氧化酶活性的影响

以杞柳品种"一支笔"为试材,以Cu^(2+)和CuO微米颗粒为对照,采用溶液培养的方法,研究了不同浓度氧化铜纳米颗粒对柳树的光合作用、叶绿素荧光参数和抗氧化酶系统的影响,以期为深入揭示CuO纳米颗粒对植物毒性效应的机理提供参考依据。结果表明:100mg·L^(-1) CuO纳米颗粒和微米颗粒处理下,柳树叶片的叶绿素含量显著增加,分别增加58.9%和27.4%,Cu^(2+)则没有显著影响。100mg·L^(-1) CuO纳米颗粒处理下,柳树叶片的净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)及蒸腾速率(Tr)值分别减少41.2%、34.5%和51.6%,100mg·L^(-1)CuO微米颗粒处理下只减少9.9%、17.2%和45.8%,而Cu^(2+)处理下分别减少14.3%、14.1%和37.4%。Cu^(2+)处理下PSII电子传递量子产率(ΦPSII)与对照相比没有明显变化,100mg·L^(-1) CuO微米颗粒和纳米颗粒处理下ФPSII值明显降低,分别减少21.1%和23.4%。Cu^(2+)、100mg·L^(-1)CuO微米颗粒以及纳米颗粒处理下柳树叶片的超氧化物歧化酶(SOD)活性明显增加,分别增加了27.7%、28.3%和11.2%;在Cu^(2+)处理下柳树叶片的过氧化氢酶(CAT)活性和过氧化物酶(POD)活性都显著增加,分别增加了32.2%和24.1%;100mg·L^(-1) CuO微米颗粒和纳米颗粒处理下CAT活性和POD活性呈下降趋势,100mg·L^(-1) CuO微米颗粒处理下CAT活性和POD活性分别减少42.6%和23.0%;100mg·L^(-1) CuO纳米颗粒处理下分别减少1.84%和28.0%。该结果表明,同等离子浓度处理下,100mg·L^(-1) CuO纳米颗粒对柳树叶片光合速率、PSII实际光化学量子产量等毒性大于1.5mg·L^(-1) Cu^(2+);但CuO微米颗粒和CuO纳米颗粒同等颗粒浓度(100mg·L^(-1))不同粒径颗粒处理对柳树叶片的光合作用、叶绿素荧光等的影响关系复杂,还需要进一步研究。

小尺寸铕(Ⅲ)配合物荧光纳米颗粒的制备

利用再沉淀法分别制备出了小尺寸(~10nm)纯相和杂相的Eu3+配合物荧光纳米颗粒。所制备的纯相的荧光纳米颗粒在水溶液中容易聚集,并且荧光猝灭严重。相比较而言,掺有适量疏水性硅烷的杂相纳米颗粒则具有较强的荧光、均匀的尺寸和良好的分散性。硅烷在碱性环境下(pH=9)迅速地水解,而后在纳米微粒的表面形成二氧化硅薄层。亲水的二氧化硅薄层消除了Eu3+配合物纳米颗粒间的疏水相互作用,进而防止了纳米颗粒的聚集,从而导致了杂相荧光纳米颗粒发光性能的提高。

基于目标物诱导置换及纳米金催化的新型荧光技术检测腺苷

在一定条件下,磁性纳米颗粒上修饰的腺苷核酸适体与纳米金标记的核酸探针杂交;再加入目标物腺苷诱导适体构象变换,并置换出金标探针;经磁场分离后,游离的金标探针进一步用于催化抗坏血酸还原铜离子,使铜离子对钙黄绿素的荧光猝灭得到抑制.由于极少量的纳米金能够催化大量铜离子还原并沉积在其表面,铜离子浓度急剧降低,从而改变钙黄绿素的荧光信号.实验结果表明,腺苷的动力学响应浓度范围为100 pmol/L～10 nmol/L,检出限低至80 pmol/L.核酸适体的高度特异识别性能保证了该方法具有良好的选择性.

黄瓜绿斑驳花叶病毒荧光纳米颗粒试纸条的研制

以黄瓜绿斑驳花叶病毒为检测对象,应用黄瓜绿斑驳花叶病毒的特异性抗体,以稀土荧光纳米颗粒为标记物,制备黄瓜绿斑驳花叶病毒荧光纳米颗粒试纸条,建立高效、灵敏、准确检测黄瓜绿斑驳花叶病毒的荧光免疫技术体系,旨在研发一种可用于快速、便捷检测黄瓜绿斑驳花叶病毒(CGMMV)的检测方法。

银/二氧化钛核壳纳米颗粒对碲化镉纳米晶的荧光增强研究

利用新合成的复合纳米结构银/二氧化钛核壳纳米颗粒,研究了金属银纳米颗粒对碲化镉纳米晶层荧光的增强情况.结果表明,这种新型复合金属纳米结构能极大地增强发光纳米晶层的荧光强度.银/二氧化钛核壳纳米颗粒是以水合肼、硝酸银和四异丙氧基钛为原材料,利用胶体化学法在水溶液中合成.透射电子显微镜图片表明这种新合成的银/二氧化钛纳米材料基本上呈球形,有较为明显的核壳结构,中间黑色的核是银纳米颗粒,外层颜色较浅部分是二氧化钛壳层.另外,包裹二氧化钛壳层后,银纳米颗粒的表面等离子吸收带从409nm红移至430nm,也证实了这种新型核壳纳米材料的形成.将此合成方法得到的银/二氧化钛纳米颗粒和碲化镉纳米晶用旋转涂覆方法进行直接组合后,得到了银纳米颗粒对碲化镉纳米晶荧光的明显增强,并对其增强的物理过程进行了讨论.这种能够增强荧光团发光的新型复合银纳米结构将在发光器件、荧光成像、生物探测等方面具有一定的应用价值.

硅壳包被的核壳型量子点荧光纳米颗粒的制备及其细菌计数的应用

以氧化镉和硬脂酸锌为前驱体,合成了CdSe/ZnS核壳型量子点(QDs)。采用反相微乳液技术,在温和条件下实现了硅壳包被的CdSe/ZnS荧光纳米颗粒的成功制备。在戊二醛的交联作用下,以金黄色葡萄球菌(S.aureus)为目标细菌、荧光纳米颗粒为荧光探针,建立了一种高灵敏的、简单快速的细菌计数的方法,并借助荧光显微镜成功地进行成像探测研究。通过考察荧光纳米颗粒与细菌的孵育时间、包入硅壳的核壳量子点质量等多种因素的影响。在最优化条件下,本方法的线性范围为5×102～5×107CFU/mL;检出限为500 CFU/mL;线性回归方程为Y=494.96749X-1194.25738(R=0.9960)。本方法操作简单,检测时间短,有效克服了传统平板计数方法和基于有机染料的荧光检测方法存在的缺陷,提高了灵敏度。将此法用于6种实际样品的细菌数量测定,检测结果与平板计数方法基本一致,相对标准偏差在3.1%～8.2%之间,结果令人满意。