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镧系荧光配位材料因其多样的结构和优异的光学性能一直以来受到诸多研究者的青睐,并被广泛的应用于材料科学,生物医学等领域。镧系配合物中具有“天线效应”的配体吸收紫外光后传递给中心离子,进而发出特征光谱。镧系配合物发出的特征光谱易受外界环境的干扰,使得荧光发射增强、衰弱或者猝灭。基于此,本论文合成了两种铽配位材料,重点研究了材料的发光性能。与此同时,基于材料构建纳米传感系统,用于蛋白质及小分子的高灵敏度和高特异性检测。具体内容如下:(1)MSN-Tb荧光限域纳米结构的制备及表征通过调控溶剂组成获得分散性较好的介孔二氧化硅纳米粒(MSNs)。实验通过复合物Phen-Si和1,3-二苯基-1,3-丙二酮将Tb3+装载到介孔二氧化硅上,得到MSN-Tb。而后经一系列的表征证实,MSN-Tb成功合成,同时诸多表征也证明了MSN-Tb在发光强度及光稳定性方面的优异性。显而易见,与自由Tb3+相比,被介孔二氧化硅限域的Tb3+显示出更强的荧光,并且光稳定性也得到了改善。该实验研究可用于优化镧系发光材料,进而将镧系发光材料更好的用于各个领域的传感检测。(2)基于FRET原理实现MSN-Tb的修饰及其对去泛素化酶的检测基于共振能量转移(FRET)机制,本部分对MSN-Tb进行修饰,构建比率型传感装置MSN-Tb-UbR,实现了对与诸多疾病相关的去泛素化酶(UCH-L1)的检测。传感器MSN-Tb-UbR在紫外光激发下,Tb3+和罗丹明B之间可以发生共振能量转移,Tb3+的发射受到抑制,材料发出罗丹明B的红色荧光。在添加UCH-L1后,MSN-Tb和罗丹明B标记的泛素(Ub-Rs)之间的肽键断裂,铽络合物的荧光发射得以恢复。实验证实传感器MSN-Tb-UbR可以对UCH-L1产生高灵敏度和高特异性检测。而且实验还用人血清白蛋白模拟生物环境对UCH-L1进行了线性测试,检测限低至5 nM。与传统的免疫印迹和质谱法相比,该方法灵敏便捷。MSN-Tb-UbR纳米传感器具有诊断与去泛素化酶相关的疾病(如癌症和神经系统疾病)的潜力。(3)TDA-Tb纳米荧光探针的构建及其对甲卡西酮的特异性检测实验以2’ 2-硫代二乙酸(TDA)和Tb3+为原料,采用溶剂热法构建TDA-Tb配位聚合物,经测试显示该纳米材料在489、545、584、620 nm处显示出Tb3+的5D4→7F6,5D4→7F5,5D4→7F4,5D4→7F3的跃迁的特征发射峰。依据近年来报道的荧光配位聚合物可以与小分子相互作用使得荧光强度发生改变的事实,课题组将TDA-Tb作为光学传感器,筛选了十一种毒品分子,将其用于甲卡西酮的定量检测。该方法与传统的气相色谱-质谱,液相色谱-串联质谱等检测方法相比,操作简单便捷,材料廉价易得。