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发展新的,性能优良的荧光探针是荧光技术发展的重要方向。目前,常用的荧光探针主要是有机染料分子构成的探针。有机染料分子存在着一些缺点,如容易光漂白,荧光强度不高,生物相容性差等。纳米荧光探针能在一定程度上克服这些缺点,在生物检测、疾病诊断等生物医学领域已显示出良好的应用前景。稀土纳米粒子具有独特的荧光性质:发射光谱窄,斯托克斯位移大,荧光寿命长。但目前用来制备稀土纳米粒子的稀土配合物合成困难,成本高昂。找到性质优良,价格便宜,容易获取的稀土配合物对于制备稀土纳米粒子探针具有重要意义。
本文以稀土配合物纳米粒子为研究对象,在充分调研和实验的基础上,找到了性质优良,容易获得的小分子配体吡啶二羧酸(DPA),以吡啶二羧酸为配体制备了其稀土配合物。通过微乳液法,制得了一系列SiO2包裹的吡啶二羧酸稀土纳米粒子,并通过混合不同的吡啶二羧酸配合物,制备出一系列多色稀土纳米粒子,用于生物分子的多组分检测。
主要研究内容与结果如下:
(1)研究了吡啶-2,6-二羧酸与稀土离子Tb3+、Eu3+、Dy3+反应生成的配合物的荧光性质,这些配合物在水溶液中具有强的荧光,且荧光寿命在ms数量级,可应用于时间分辨荧光分析。通过微乳液中水解反应,制备了SiO2包裹的吡啶二羧酸-Tb3+,吡啶二羧酸-Eu3+和吡啶二羧酸-Dy3+纳米粒子。使用透射电子显微镜和荧光光谱仪对纳米粒子进行了分析,所制备的纳米粒子呈球形,大小均一,粒径在30nm到40nm之间。用吡啶二羧酸制备的纳米粒子的荧光性质与吡啶二羧酸-稀土配合物相似,具有ms级的荧光寿命。与先前报道的稀土纳米粒子相比,吡啶二羧酸制备的稀土纳米粒子避免了复杂的有机合成,大大降低了制备成本,方法简单。
(2)使用7-氨基-4-甲基-2-喹啉酮-DTPA与稀土离子Tb3+,Eu3+生成的配合物及吡啶二羧酸与稀土离子Tb3+,Eu3+,Dy3+生成的配合物,通过控制不同稀土配合物混合的摩尔比率,制备了一系列SiO2包裹的有着不同特征发射波长、发射强度的的多色稀土纳米粒子。这些纳米粒子大小均一,粒径在30-40 mn之间,能被单一波长的激发光激发。研究了它们在水溶液中的荧光光谱。这类多色稀土纳米粒子在生物分子多组分,高通量的检测中有良好的应用前景。