生物亲和性核壳纳米颗粒研究及其在生物/医学中的应用

生物亲和性核壳纳米颗粒研究及其在生物/医学中的应用

何晓晓[1]2003年在《生物亲和性核壳纳米颗粒研究及其在生物/医学中的应用》文中研究说明本论文瞄准生物纳米技术发展的前沿方向,以核壳纳米颗粒制备、核壳纳米颗粒性能分析、核壳纳米颗粒应用为主线,开展了四方面的研究工作:第一,开展了核壳纳米颗粒的制备方法以及机理的研究,取得了核壳纳米颗粒制备理论和技术的突破。证明了基于硅烷化试剂水解形成的二氧化硅外壳与微乳液方法形成的内核实现稳定的核壳结构结合,关键是由壳材料与内核材料的电性决定的。在核壳纳米颗粒形成机理理论的指导下,发展了二氧化硅为外壳的核壳纳米颗粒制备技术以及氨基化硅壳类纳米颗粒同步制备技术,制备了一系列具有自主知识产权的核壳结构纳米颗粒,并为核壳纳米颗粒的放大制备提供了依据。第二,从体内和体外两个角度系统地研究了核壳纳米颗粒(主要包括二氧化硅纳米颗粒(SiNP)、二氧化硅壳荧光纳米颗粒(FSiNP)以及二氧化硅壳磁性纳米颗粒(MSiNP))的生物亲和性,证明了该类纳米颗粒有很好的生物亲和性。第叁,采用透射电子显微镜、原子力显微镜、Zeta电位分析仪、交流梯度磁场计等仪器对该类纳米颗粒的物理化学性质进行了表征。第四,结合生物技术与纳米技术,建立了基于核壳生物纳米颗粒的生物分析新方法,开展了纳米尺度上的原位、活体、实时生物医学分析:(1)开展了纳米尺度上生物与化学信息的荧光传感,一是建立了基于核壳生物荧光纳米颗粒的新型荧光标记方法,应用这一新型荧光标记方法成功地实现了SmIgG~+B淋巴细胞的识别以及系统性红斑狼疮疾病的免疫学检测;二是基于荧光纳米颗粒构建了纳米pH传感器,测量了单个巨噬细胞内的pH变化;(2)构建了基于硅壳磁性纳米颗粒的超顺磁性纳米捕获器,分离了葡聚糖、DNA等物质;(3)发展了一种基于氨基化硅壳类纳米颗粒的新型DNA富集技术,并基于该技术发展了一类基于氨基化硅壳类纳米颗粒的具DNaseI酶切保护性的新型非病毒型基因载体以及基于氨基化硅壳类纳米颗粒的DNA快速抽提纯化方法。苷酸的特异性结合,成功地实现了对互补单链核苷酸片段的高效快速分离和富集,且不改变分离对象的特性。

陈基耘[2]2006年在《吲哚类菁染料核壳荧光纳米颗粒的制备及其应用》文中研究指明随着荧光染料合成技术的发展,基于荧光染料的生物标记方法已逐步取代具有放射性危害的同位素标记方法,在生物技术领域中得到了重要应用。吲哚类菁染料作为新一类的荧光探针,由于具有很高的摩尔吸收系数及量子产率,已在生物芯片、DNA测序、荧光免疫分析、流式细胞测量、临床诊断分析与治疗等生命科学前沿领域有了非常重要的应用。本论文将吲哚类菁染料的优势与本研究小组核壳荧光纳米颗粒制备技术相结合,进一步探讨了电负性荧光染料嵌入的核壳荧光纳米颗粒的制备机理,基于这一机理成功的制备了吲哚类菁染料核壳荧光纳米颗粒,并发展了基于吲哚类菁染料核壳荧光纳米颗粒的荧光标记方法,从而为吲哚类菁染料核壳荧光纳米颗粒在生物医学领域的应用提供了新的思路。本论文主要开展了以下四方面的研究工作:1、电负性荧光染料嵌入的硅壳荧光纳米颗粒制备研究以电负性有机荧光染料吲哚类菁染料Cy5、Cy3以及异硫氰酸荧光素FITC为代表,考察了以不同蛋白质或多肽修饰的Cy5、Cy3、FITC为内核材料对制备具有稳定核壳结构的荧光纳米颗粒的影响。结果表明:分别采用等电点大于7的人免疫球蛋白G或多聚赖氨酸修饰的Cy5、Cy3、FITC为内核材料,都能制备荧光强度高,染料泄漏极少的Cy5、Cy3、FITC嵌入的硅壳荧光纳米颗粒,这为电负性荧光染料嵌入的硅壳荧光纳米颗粒的制备提供了理论依据,同时也为拓展吲哚类菁染料在生物技术领域中的应用提供了新的思路。2、Cy3荧光纳米颗粒性质研究及其在流感病毒DNA检测中的初步应用在第一部分研究工作基础上,选择吲哚类菁染料Cy3修饰人免疫球蛋白G形成的复合物为内核材料,通过正硅酸乙酯在油包水微乳液形成的微胶囊中水解的方法,成功制备了吲哚类菁染料Cy3嵌入的核壳荧光纳米颗粒,并对颗粒的性质进行了表征。同时将这一新型的荧光纳米颗粒发展的生物标记方法初步应用于流感病毒DNA的检测。3、基于Cy5荧光纳米颗粒的近红外标记方法及其在乳腺癌细胞识别中的应用选择吲哚类菁染料Cy5修饰人免疫球蛋白G形成的复合物为内核材料,通过正硅酸乙酯在油包水微乳液形成的微胶囊中水解的方法,成功制备了可作为近红外区荧光标记物的吲哚类菁染料Cy5嵌入的核壳荧光纳米颗粒,并对颗粒的性质进行了表征。将这一新型的荧光纳米颗粒发展的生物标记方法应用于乳腺癌细胞的识别,提供了一种可以在近红外区进行细胞识别并具有明显信号放大作用的新型标记方法。4、吲哚类菁染料核壳磁性荧光纳米颗粒的制备及其性质研究

龚萍[3]2008年在《功能化核壳型复合纳米颗粒的制备及其在生物医学研究中的应用》文中指出复合纳米颗粒,尤其是核壳型复合纳米颗粒,克服了普通单组分纳米颗粒物质组成单一的不足,将不同物质所拥有的多种功能有机地结合在一起,显示出普通单组分纳米颗粒无可比拟的优越的理化性能,成为目前研究的热点。而且核壳型复合纳米颗粒在生化检测、医学成像、生物物质分离等生物医学领域显示出了广阔的应用前景。本论文瞄准这一重要的研究方向,在对当前迅速发展的复合纳米颗粒进行简要综述的基础上,以几种复合纳米颗粒的制备、性能表征及其在生物医学领域中的应用为主线,主要开展了以下几个方面的研究工作:一、生物功能化硅壳复合纳米颗粒结合PCR技术用于SARS病毒基因检测。在本研究小组硅壳复合纳米颗粒技术平台的基础上,发展了一种将生物功能化硅壳磁性复合纳米颗粒(SMNPs)和硅壳荧光复合纳米颗粒(SFNPs)与PCR技术相结合来检测SARS病毒基因的新方法。我们首先利用修饰了捕获探针的硅壳磁性复合纳米颗粒对目标cDNA进行纯化和富集,然后对纯化的目标进行对称PCR扩增,接着再次利用修饰了捕获探针的硅壳磁性复合纳米颗粒将PCR扩增中产生的目标cDNA的互补链除去,最后以修饰了报告探针的硅壳荧光复合纳米颗粒通过叁明治核酸杂交方式对扩增的目标cDNA进行定量检测。研究结果表明,该方法能成功地检测到目标cDNA,检测限达到2×103 copy/ mL,整个检测程序可以在6个小时内完成。该方法利用硅壳磁性复合纳米颗粒来纯化和富集DNA目标链,降低了普通PCR方法在检测SARS病毒基因时所存在的假阳性和假阴性问题;同时,这种以硅壳荧光复合纳米颗粒为检测信号采用叁明治杂交方式检测PCR产物的方法同时具备荧光纳米颗粒的高灵敏度和核酸杂交技术的特异性,有效解决了电泳和同位素标记等方法带来的安全隐患问题,结果直观、特异性强、灵敏度高,是一种具有潜力的核酸检测方法。二、Fe3O4@SiO2@Au核壳型复合纳米颗粒的制备及其在基因转染和细胞识别中的应用。在硅壳磁性纳米颗粒的基础上,以Fe3O4@SiO2纳米颗粒为内核材料,采用自组装和化学还原法进一步对其进行包壳,构建了一种新型的Fe3O4@SiO2@Au核壳型复合纳米颗粒。对这种新型的核壳型复合纳米颗粒进行透射电镜、动态光散射、能谱表征的结果表明,该颗粒兼具磁性和金的表面特性及光谱特性,粒径为120±11 nm,并且具有较好的分散性。细胞毒性测定的研究结果也表明这种纳米颗粒具有很好的生物亲和性。在进一步探讨Fe3O4@SiO2@Au核壳型复合纳米颗粒在基因转染和细胞识别方面的应用中发现,该种纳米颗粒在多聚赖氨酸的协助下可以成功介导基因转染,并且偶联上RGD肽后还可以对乳腺癌细胞进行很好的识别。这种金包覆的核壳型复合磁性纳米颗粒可望在生物医药、细胞分离、DNA检测等领域具有较好的应用前景。叁、Fe3O4@Ag复合纳米颗粒的制备及其抑菌效果研究。利用反相微乳液法制备了一种既具有磁性又具有抑菌效果的双功能Fe3O4@Ag复合纳米颗粒。这种纳米颗粒由具有超顺磁性的Fe3O4内核和单质银外壳组成,大小均匀,尺寸在60 nm左右,分散性好,在pH中性的溶液中Zata电势为20.5 mV。Fe3O4@Ag复合纳米颗粒的抑菌性能测定结果表明,该种纳米颗粒对大肠杆菌、葡萄球菌、枯草杆菌等革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌和孢子菌的代表性细菌都具有很好的抑菌功能。同时,利用其超顺磁性,可以非常容易地将发挥杀菌作用后的纳米颗粒从水溶液中回收,使处理水达到银残留标准。而且这种已经发挥过杀菌功能的回收颗粒依旧具有一定的抑菌功能,可以回收再利用。这种Fe3O4@Ag复合纳米颗粒制备方法相对简单、理化性能稳定,抑菌效果好,有望发展成为一种水的抑菌剂。四、紫杉醇脂质体复合纳米颗粒的制备及其细胞靶向药效研究。通过超声薄膜法制备了一种可连接靶向配体的紫杉醇脂质体复合纳米颗粒。这种载药脂质体纳米颗粒主体是由磷脂双层膜构成的大单室中空小球,不溶于水的紫杉醇药物被包裹在磷脂双分子疏水层中间,其中脂双层中参杂有PEG化的磷脂和二棕榈酰磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇-对硝基苯碳酸酯(DPPE-PEG-pNP)。部分磷脂的PEG化使得脂质体在体内将具有长循环特性,增加了药物的肿瘤内选择性滞留(EPR)效应。DPPE-PEG-pNP在相对温和的条件下进行水解将生物配体分子修饰到纳米颗粒表面从而使脂质体具有生物靶向功能。该脂质体纳米颗粒的粒径均一,分散性和稳定性都比较好,对药物的包封率也比较高。对体外细胞的靶向识别和靶向药效试验证实连接了靶向配体的紫杉醇复合脂质体纳米颗粒能对目标细胞进行靶向识别并具有一定的靶向药效。这种靶向的紫杉醇脂质体复合纳米颗粒有望发展成为一种优良的靶向纳米药物。

王柯敏, 何晓晓[4]2002年在《核壳生物纳米颗粒研究及其在生物医学中的应用》文中研究表明纳米技术和生物技术是当今科技的两个重大领域。纳米技术正在对科学的各个领域产生重大的影响,纳米技术也在逐渐深入生命科学的研究范围。核壳生物纳米颗粒正是紧密结合纳米技术与生物技术制备的一种新型纳米材料。本文结合作者取得的研究成果以及当前纳米技术发展对生物医学的影响,论述了核壳生物纳米颗粒的结构特点、性能以及核壳生物纳米颗粒制备的关键技术。由于核壳生物纳米颗粒的独特结构特点及优越的物理化学性能,它的研究和发展将会在生物医学领域中发挥十分重要的作用。

邢新丽[5]2005年在《硅壳荧光纳米颗粒与细胞相互作用的研究及其在溶酶体标记中的应用》文中研究表明近年发展起来的具有制备简单、分散性好的硅壳生物纳米颗粒为生命过程机制的阐明、人类疾病机理的研究、临床医学诊断和治疗提供了全新的技术和方法。本研究小组已在硅壳生物纳米颗粒的制备及其在生物医学领域中的应用等方面取得了突破性的进展,并对硅壳生物纳米颗粒的制备机理和生物亲和性等进行了系统的研究和深入的探讨,但是有关硅壳纳米颗粒与细胞相互作用及细胞吞噬硅壳纳米颗粒生物学机制的基础性研究还没有文献报道。本论文瞄准这一重要研究方向,开展了硅壳荧光纳米颗粒与细胞相互作用的研究工作,并在此基础上首次将SiO_2荧光纳米颗粒应用于细胞器溶酶体的标记。(1)、细胞吞噬表面电荷不同的硅壳荧光纳米颗粒的研究以表面带负电荷的SiO_2荧光纳米颗粒和表面带正电荷的氨基化SiO_2荧光纳米颗粒为代表,利用硅壳荧光纳米颗粒的荧光信号同步指示作用,考察了HepG、MCF-7和L-02细胞对表面电荷不同的硅壳纳米颗粒的吞噬。细胞对表面电荷不同的硅壳纳米颗粒的吞噬依赖于纳米颗粒的浓度和培育时间,并受纳米颗粒表面电荷以及细胞培养基中血清的影响,这为有针对性地对硅壳荧光纳米颗粒的表面进行修饰或改性,提高颗粒在细胞培养介质中的稳定性,使其更好地用于细胞生物学领域提供了理论依据。(2)、HeLa细胞吞噬SiO_2荧光纳米颗粒生物学机制的初步探讨在第一部分研究工作的基础上,针对HeLa细胞吞噬SiO_2荧光纳米颗粒的生物学机制进行了初步探讨。HeLa细胞对SiO_2荧光纳米颗粒吞噬是一个依赖于纳米颗粒初始浓度和培育时间并逐渐达到饱和的耗能过程; 同时,高渗透压的蔗糖溶液、无K~+缓冲液、微管抑制剂nocodazole都抑制了HeLa细胞对SiO_2荧光纳米颗粒的吞噬。所以,HeLa细胞对SiO_2荧光纳米颗粒的吞噬是在液相内吞和吸附内吞二者共同的作用下完成的。同时,细胞中的微管对控制纳米颗粒在胞内的运转过程中起到了一定的作用。

彭姣凤[6]2005年在《纳米传感与传输技术研究及其生物医学应用》文中研究说明生物纳米技术是一门前沿的新兴交叉学科,它的发展为生物医学及其相关学科的研究与发展提供了新的思路和手段。但是,许多工作都还处于初步发展阶段,远未达到广泛实际应用的水平,因此纳米技术在生物医学领域中的应用还需要进一步的开发与发展。近年来,本研究小组在结合纳米技术、分析技术、生物技术以及材料制备技术的基础上,开展了以核壳生物纳米颗粒为核心的系统研究工作。本论文在相关工作的基础上,继续深入开展纳米颗粒在生物医学领域中的应用,着重围绕基于纳米颗粒的纳米传感器件与基因传输器件开展工作,取得了以下几个方面的成果:1.首次利用反相微乳液技术发展了一种同时包埋pH敏感染料(FITC)和参比染料(RuBPY)的硅壳荧光纳米颗粒,构建了一种适合细胞内pH测量的比例型纳米pH传感器。该传感器大小在42nm左右,大小均匀,水溶液中分散性好,抗光漂白能力强,响应重现性好,线性范围为pH4-7,检测灵敏度为0.05pH。利用它尺寸小的优势,纳米pH传感器通过细胞的胞吞作用可以无损伤地进入细胞,实现细胞内pH的高灵敏、准确、实时、原位、非侵入式的无创快速监测,而且比例型纳米pH传感器可以改善染料浓度、细胞数量及环境变化等因素的影响,实现细胞内pH的定量化研究。细胞内的应用表明,本文制备的纳米pH传感器可以实时测定药物刺激细胞后胞内pH的动态变化,并且发现了地塞米松诱导HeLa细胞的凋亡首先经历了一个细胞内酸化过程,为揭示细胞凋亡机制提供了一种新的研究手段,也为抗癌策略——诱导癌细胞酸化的用药提供了一种新的筛选模式。该传感器的制备方法简单,改变功能化的内核材料可以推广到多种敏感染料的包埋,发展成为一种集成化的纳米传感器,实现多组分的同步分析,而且二氧化硅壳纳米颗粒具有稳定的理化性能、良好的生物相容性,因此基于硅壳纳米颗粒发展的纳米传感器有望用于细胞内多种生理生化变化的实时监测。2.利用微乳液法合成了包埋联钌吡啶的硅壳荧光纳米颗粒,通过温和的EDC交联法将生物配体修饰到纳米颗粒上,构建了一种新型的生物功能化的荧光标记探针。EDC交联法反应条件温和,并能有效地保留修饰的生物配体的活性,同时通过基因工程的方法将阴性细胞进行荧光标记,在大量阴性细胞存在的情况下,实现了在同一个显微镜视野下根据荧光分布来判断新型荧光标记探针特异性识别的准确性,为体外细胞的特异识别提供了直观的证据。在此基础上,成功地将这种生物功能化的荧光探针用于外周血中肝癌细胞的识别。硅壳荧光纳米颗粒具有良好的生物相容性、荧光信号强、光稳定性好以及低毒性等优点,这些都为癌细胞的超灵敏检测提供了可能。这种基于荧光纳米颗粒探针的标记方法有望用于

周丽佳[7]2008年在《多功能纳米粒子的制备及其诱导K562细胞凋亡的研究》文中研究指明纳米科技是80年代末由多学科交叉而逐步发展起来的新兴学科,在生物医学、材料、环境、化学等方面有广泛的应用前景。纳米材料的开发和应用在纳米科技的发展中处于核心地位。近年来,随着纳米技术向生命科学领域的不断渗透,利用纳米生物技术研究和解决其中的重大问题,推动纳米生物技术的发展,正成为当前一个重要的前沿领域。其中纳米荧光材料、磁性材料在生命科学、医药领域中的应用更是倍受关注。本文主要研究了纳米粒子与生物分子相结合形成的纳米粒子生物分子复合物在诱导细胞凋亡中的应用。(1)采用反相微乳液的方法,利用正硅酸乙酯在碱性条件下水解,在有机荧光染料FITC及γ-Fe2O3的表面包裹一层SiO2。再通过化学反应在其表面修饰上具有活性的官能团。实验结果表明在FITC及磁核γ-Fe2O3的表面成功地包裹了SiO2层,形成了核壳型磁性荧光纳米粒子;TEM图及荧光光谱显示合成的核壳型磁性荧光纳米粒子具有均匀的粒径,良好的单分散性和较好的荧光强度。(2)RNA干扰是向细胞导入dsRNA引发的转录后基因沉默。本文以量子点作为一个对RNA干扰有效、实时、自追踪的转染剂,构建了siRNA与量子点复合物,并且通过内吞作用,将此复合物作用于K562细胞。针对白血病K562细胞中的Bcr/abl致癌基因设计双链siRNA,并与荧光量子点连接,形成量子点-siRNA复合物。量子点以其独特的荧光性能不仅可以起到标记作用,监测复合物传送和转染,而且在本实验中它作为载体,成功的将siRNA转导进入细胞。实验采用MTT法来说明细胞活性,采用FACS来说明细胞凋亡率。数据显示,此QD-siRNA复合物可以有效抑制K562细胞的活性,并诱导细胞凋亡。因此,量子点可以被认为是一种用于分析RNAi功效的有效工具。这些自追踪QD-siRNA复合物也有助于将来监测体内基因沉默研究。(3)基于纳米技术与生物学上反义技术的理论基础知识,将红色量子点与特定序列的反义核酸相连接得到量子点反义核酸复合物,该复合物与K562癌细胞作用后,特异性地结合在细胞核部位,同时诱导该癌细胞的凋亡;利用激光共聚焦荧光显微镜等实验手段对结果进行了表征。结果表明连有反义核酸的红色量子点特异性的集中在细胞核中的染色体部位。实验结果将反义核酸诱导癌细胞凋亡的过程做到了可视化程度,为医学上癌症的诊疗提供了技术平台。

李秀梅[8]2009年在《FITC/SiO_2复合纳米粒子的制备及其在生物分析中的应用》文中认为近年来,纳米发光复合材料倍受关注,并作为发光探针应用于各种生物检测中。与传统有机染料相比,发光纳米粒子的发光更强、稳定性更高。为了方便对纳米粒子进行表面修饰,通常制成核壳型复合纳米粒子,其中以二氧化硅为外壳的复合荧光纳米粒子因具有良好的水溶性、生物亲和性、易于制备、分离和表面修饰,作为标记物应用于生物分析,可以显着提高检测的灵敏度,有望发展成为一类新型的具有巨大发展前景的发光生物标记材料。本研究采用反相微乳液法合成荧光素-二氧化硅复合纳米粒子(FITC/SiO2composite nanoparticles),确定了前驱物(FITC-APS)的最佳加入量。研究结果表明,在常温下,微乳液的最佳配比为正硅酸乙酯:环己烷:正己醇:曲拉通=0.1:10:4:4,合成的荧光素-二氧化硅复合纳米粒子一周之后的荧光强度为原来的90%。对制备的纳米粒子进行表征,TEM实验表明合成粒子的分散性良好,合成粒子的粒径在80nm左右,与粒度分布实验结果基本一致。IR光谱表明,合成粒子表面具有氨基。研究发现,能否形成稳定的复合纳米粒子,与壳层厚度没有很大的关系,主要是由两者的电性决定的。并不是所有的亲水性材料都能直接通过微乳液法形成稳定的复合纳米粒子,但可以通过改变实验条件调节相关材料的电性来实现。用制备的纳米粒子检测牛血清白蛋白,确定了最佳检测条件,在0.050-0.55μg/mL的浓度范围内,纳米粒子的荧光强度与BSA的浓度有较好的线性关系,线性方程为y=578.42c+10.99,相关系数r=0.9789,检出限为14μ/L。对浓度为0.40mg/L的BSA进行了11次平行测定,RSD为2.5%。在pH为8.50的磷酸缓冲溶液中,复合纳米粒子可以与亲和素通过静电引力结合。被标记的亲和素仍然保持原有的生物活性,并且和生物素存在特异性结合。以滤膜为载体,被标记的亲和素-生物素复合物的荧光强度与亲和素在0.2-1.4μg/mL的浓度范围内呈现较好的线性关系,回归方程为y=355.91c+107.58,相关系数r=0.9821,这就为生物素-亲和素系统的应用奠定了实验基础。

田露[9]2015年在《新型纳米稀土时间分辨荧光探针的制备与应用》文中认为稀土荧光探针具有荧光寿命长、Stokes位移大、发射峰尖锐等优点,结合时间分辨荧光测定技术可有效去除背景荧光的干扰,在复杂生物及环境样品的测定中具有重要的应用价值。近年,时间分辨荧光生物显微成像技术的快速发展又为稀土荧光生物探针的发展与应用提供了新的机遇。在本博士学位论文的研究中,利用稀土荧光配合物作为发光基团,制备了数种新型的纳米稀土荧光生物探针,并考察了其在时间分辨荧光生化分析中的应用性能。将β-二酮-铕(Ⅲ)荧光配合物2,6-BHHD-Eu3+-BPT与硅烷化试剂IPTES共价偶联,利用反相微乳液聚合法制备了一种新型的可见光激发纳米硅胶-铕荧光微粒。这种纳米微粒呈现规则的球形,具有均一的尺寸(42±3 nm)和较长的荧光寿命(346 μs),其激发波长能够从紫外光区延伸到475 nm。将其用于链霉亲和素标记后,成功实现了复杂水样品中鼠隐孢子虫和小隐孢子虫卵囊的时间分辨荧光免疫成像测定。合成了一种可见光激发的铕(Ⅲ)荧光配合物BHHBB-Eu3+-BPT,并利用去核铁蛋白的解离-重组结构特性制备了一种去核铁蛋白包裹铕(Ⅲ)配合物的荧光蛋白Eu@AFt。该蛋白激发峰波长达420 nm,且具有长的荧光寿命(365μs)和优良的生物亲和性,可直接用于活体细胞的时间分辨荧光成像。将该蛋白用线粒体靶向定位基团SPTPP修饰后制备了一种具有线粒体靶向定位作用的荧光蛋白Eu@AFt-SPTPP,并实现了HeLa细胞中线粒体的共聚焦荧光显微镜靶向定位成像。利用去核铁蛋白的结构特性,通过在该蛋白内包裹铽(Ⅲ)荧光配合物PTTA-Tb3+,并在其表面修饰对NO具有特异性响应的罗丹明衍生物分子,制备了一种基于铽(Ⅲ)配合物-罗丹明荧光共振能量转移机理的对NO具有特异性响应的比率型纳米荧光探针Tb@AFt-Rh。该探针具有荧光寿命长、Stokes位移大、选择性和灵敏度高、生物相容性好及可用于比率型荧光检测等优点,被成功用于HepG2细胞及大型蚤内NO的时间分辨荧光成像测定。将铕(Ⅲ)荧光配合物PTTA-Eu3+与超顺磁性钴铁氧化物纳米粒子及叶酸相结合,制备了一种具有荧光-磁性-癌细胞靶向的多功能纳米粒子PTTA-Eu3+-CoFeO-FA,将其用于癌细胞时间分辨荧光成像及昆明鼠磁共振成像测定的结果表明,这种纳米粒子在癌症的荧光-磁共振双模式成像测定方面具有潜在的应用价值。

张宁[10]2015年在《基于金银纳米簇和苯硼酸功能材料的传感技术》文中指出贵金属纳米簇(NCs),如金纳米簇(AuNCs)、银纳米簇(AgNCs)及其双金属纳米簇(Au/AgNCs)具有独特的化学和物理性能,被广泛的应用于化学与生物传感器中,实现了对多种目标物的检测。本论文一方面通过合成强荧光金银纳米簇,利用待测物质对其荧光的猝灭效应,建立了有机磷农药和重金属离子的传感检测体系;同时,借助苯硼酸对多羟基化合物的特异识别特性,发展了一种糖类等多羟基化合物的目视高度速测技术。(1)通过合成强荧光金纳米簇为探针,建立了一种基于“一滴溶液”免标记的荧光分析方法,用于蔬菜中有机磷残留物的分析(第二章)。该方法借助乙酰胆碱酶(AChE)催化硫代乙酰胆碱水解产生硫代胆碱引起金纳米簇的团聚,进而导致其荧光猝灭的特性,并利用敌敌畏(DDVP)对乙酰胆碱酶(AChE)催化活性的抑制效应,实现了对农药残留的快速、灵敏、特异的检测(线性范围0.032 nM-20 nM,检出限13.67 pM),其对实际蔬菜样品中残留DDVP的检出限达36 pM。该荧光分析方法通过速测有机磷感染的直接标志物自由有机磷,实现了对有机磷早期感染的预警,并为酶生理催化活性的评价提供了一种新思路。(2)采用一锅反应的生物矿化合成路线,并通过调整金/银前驱体的摩尔比例,合成了强荧光的双金属金银合金纳米簇,用以作为荧光探针实现了对血液中的铜离子和汞离子的快速、特异、超灵敏的检测(第叁章)。研究表明,制备的金银合金纳米簇具有“银效应”增强的红色荧光,其荧光强度分别是常见金纳米簇和核-壳结构的金银纳米簇的6.5倍和4.7倍;特别是,“银效应”不仅提高了金银合金纳米簇响应汞离子的能力,而且赋予了其特异检测铜离子的能力;此外,通过引入铜离子络合剂,实现了对铜离子和汞离子的分别检测;所构建的荧光分析法检测血液中汞离子和铜离子的检测限分别达0.30 nM和0.60 nM,可望应用于临床实验室中血汞和血铜的检测。(3)基于功能化苯硼酸衍生物对糖类等多羟基化合物的特异识别原理以及毛细效应建立了一种目视高度的速测技术,用于血液、天然产物、农产品以及化工产品中单糖、多糖以及含有1,2-或1,3-二醇基团的多羟基化合物的检测(第四章)。将功能化苯硼酸衍生物修饰于预先氨基硅烷化处理的刻度毛细管内壁,通过毛细效应自动吸入样品,进而利用壁上苯硼酸与含有1,2-或1,3-二醇基团的多羟基化合物形成复合物后发生溶胀,导致毛细管内壁的亲疏水性的改变,进而引起刻度毛细管内液面高度的规律性上升,经目测其液面高度实现对待测样品中糖类等多羟基化合物含量的速测。该方法以功能化苯硼酸衍生物作为糖类等多羟基化合物的识别体,克服了传统酶学检测技术存在的诸多缺点(例如,酶失活问题),具有样品用量少(约20μL)、操作简单、价格低廉、适于现场速测等优点。

参考文献:

[1]. 生物亲和性核壳纳米颗粒研究及其在生物/医学中的应用[D]. 何晓晓. 湖南大学. 2003

[2]. 吲哚类菁染料核壳荧光纳米颗粒的制备及其应用[D]. 陈基耘. 湖南大学. 2006

[3]. 功能化核壳型复合纳米颗粒的制备及其在生物医学研究中的应用[D]. 龚萍. 湖南大学. 2008

[4]. 核壳生物纳米颗粒研究及其在生物医学中的应用[J]. 王柯敏, 何晓晓. 医学研究通讯. 2002

[5]. 硅壳荧光纳米颗粒与细胞相互作用的研究及其在溶酶体标记中的应用[D]. 邢新丽. 湖南大学. 2005

[6]. 纳米传感与传输技术研究及其生物医学应用[D]. 彭姣凤. 湖南大学. 2005

[7]. 多功能纳米粒子的制备及其诱导K562细胞凋亡的研究[D]. 周丽佳. 上海师范大学. 2008

[8]. FITC/SiO_2复合纳米粒子的制备及其在生物分析中的应用[D]. 李秀梅. 东北大学. 2009

[9]. 新型纳米稀土时间分辨荧光探针的制备与应用[D]. 田露. 大连理工大学. 2015

[10]. 基于金银纳米簇和苯硼酸功能材料的传感技术[D]. 张宁. 曲阜师范大学. 2015

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生物亲和性核壳纳米颗粒研究及其在生物/医学中的应用
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