稀土掺杂的上转换纳米颗粒的制备及其在可视化生物传感器中的应用

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本论文主要探讨了一种简单的、基于上转换纳米粒子(Upconversion nanoparticles,UCNPs)到金纳米粒子(Gold nanoparticles,Au NPs)的发光共振能量转移(Luminescence resonance energy transfer,LRET)的固相可视化生物传感器的制备过程,并将其于定量检测肠道病毒71型(Human enterovirus 71,EV-71)核酸序列。本论文具体内容如下:第一章:介绍了发光共振能量转移、上转换发光机制及上转换纳米粒子和金纳米粒子的研究背景、理化性质及在生物传感器方面的应用;同时,提出了本论文的选题依据和创新点。第二章:介绍了本论文的研究背景及研究内容。目前大多数基于LRET的生物传感器是在液相中进行的,在应用于即时检验(Point-of-care testing,POCT)方面有一定的局限性,如液相中纳米粒子容易聚集、不便于携带等。为了解决这些问题,我们将Au NPs固定在体积不足0.025 m~3的石英片表面,这能有效避免Au NPs的聚集,并在一定程度上增加了固相传感器的便携性。基于此,相较于传统的液相检测,我们所提出的Au NPs-DNA-UCNPs固相传感体系更适用于POCT。此外,不同于传统的将UCNPs固定在界面上以诱导发光逐渐减弱的过程,本研究是将Au NPs固定在界面上来实现上转换发光从无到有的变化,这更利于肉眼监测。最后,将图像采集装置和Image J处理软件相结合成功实现了对UCNPs荧光恢复的可视化定量分析,为开发高效的POCT检测平台奠定了良好的基础。
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