荧光纳米粒子探针的制备及其应用.doc

纳米技术和生物技术是21世纪的两大领先技术,在这两者之间存在着许多技术交叉。其中,纳米探针技术和传感技术就是纳米技术、生物技术与探针技术和传感技术相结合的产物,已经引起了人们的广泛关注。纳米材料是指在三维空间中至少有一维空间的尺度在1nm-100nm之间的物质。具有着独特的化学性质和物理性质,如表面效应、微尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效应等,呈现出常规材料不具备的优越性能。将纳米材料引入生物探针和传感领域后,如何利用纳米材料构建纳米粒子探针和传感器、提高分析测定的灵敏度、稳定性和其它性能,建立不同分析对象的分析方法,使其在实际应用中真正得到更好和更广泛的应用,仍然是存在的一个问题。本研究建立了一种环境友好、制备方法简单、成本低廉的改良St?ber合成法和一种制备方法简单、成本低廉的沉淀聚合法,并利用其成功的制备了功能化的荧光纳米粒子和新型聚合物荧光纳米粒子,通过特定的生物修饰,作成荧光纳米粒子探针,实现了癌细胞的识别和检测;以反相乳液聚合法制备的荧光纳米粒子为标记物建立了高灵敏度测定临床疾病标志物IL-6、TNF-α和毒素SEC1的免疫分析新方法;制备了电活性物质Ru(bpy)3Cl2掺杂的SiO2纳米粒子/Nafion、壳聚糖复合膜和电活性物质Ru(bpy)3Cl2掺杂的TiO2纳米粒子/Nafion复合膜修饰电极,据此构建了测定甲氧氯普胺、伊托必利和三丙胺的新型高灵敏度的电化学发光传感器。第一部分荧光纳米粒子标记癌细胞成像第1章荧光纳米粒子标记癌细胞成像研究进展就纳米粒子作为标记物在癌细胞成像中的研究进展进行了论文论述,内容主要包括量子点的性质及其在癌细胞成像中的研究;二氧化硅荧光纳米粒子的性质及其在癌细胞成像中的研究和多功能二氧化硅荧光纳米粒子在癌细胞成像中的研究。第2章叶酸修饰的荧光纳米粒子探针在宫颈癌细胞成像中的研究利用改良St?ber合成方法制备了易于标记的二氧化硅荧光纳米粒子。该方法具有制备简单、成本低和环境友好等特点。并将叶酸对所制备的Ru(bpy)32+掺杂的二氧化硅荧光纳米粒子进行了修饰(叶酸修饰的Ru(bpy)32+掺杂的荧光二氧化硅纳米粒子,FCFNs),利用叶酸与宫颈癌细胞表面叶酸受体的特异性识别,结合荧光显微成像技术实现了宫颈癌细胞的识别和检测。实验结果表明,FCFNs具有光稳定性好,并能够有效、灵敏的识别宫颈癌细胞。这将使其在宫颈癌的临床诊断和疗效评价和叶酸受体的检测中得以应用。第3章抗表皮生长因子抗体修饰的荧光纳米粒子探针在乳腺癌细胞成像中的研究在世界范围内,尽管肺癌是妇女死亡的最主要的疾病,但是在恶性肿瘤的临床诊断中,乳腺癌的诊断率仍然仅次于皮肤癌,位居第二位。本研究利用抗表皮生长因子(anti-epidermalgrowthfactor,anti-EGF)抗体对由改良St?ber合成方法制备的荧光纳米粒子进行了修饰,并通过荧光显微成像技术方便的实现了对乳腺癌的检测和识别。该方法也可以适用于其它表达anti-EGFR的细胞系和组织的识别和检测。第4章新型聚合物荧光纳米粒子探针的制备及其在卵巢癌细胞成像中的研究本研究以甲基丙烯酸为单体,三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯为交联剂,偶氮二异丁腈为引发剂,丁基罗丹明B为荧光染料,利用沉淀聚合法非常容易的制备了一种新型聚合物荧光纳米粒子(PFNPs)。该PFNPs具有光稳定性好、