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自上个世纪90年代末以来,上转换纳米粒子(UCNPs)作为一种新型的发光纳米材料因其良好的抗光漂白性、深的组织穿透能力、低毒性以及低自体荧光背景等而备受科学工作者的关注。本文合成了单分散、小粒径的NaGdF4:Yb,Er@NaYF4上转换纳米粒子,并对其进行表面功能化修饰,建立了三种上转换发光传感体系,实现了对辣根过氧化物酶(HRP)、抗坏血酸(AA)、酪胺(tyramine)以及酪氨酸酶(TYR)的传感。(1)利用共沉淀法合成NaGdF4:Yb,Er@NaYF4上转换纳米粒子,并用油胺接枝的聚琥珀酰亚胺(PSIOAm)对NaGdF4:Yb,Er@NaYF4上转换纳米粒子进行水溶性修饰,使NaGdF4:Yb,Er@NaYF4上转换纳米粒子具有良好的水溶性和稳定性。当对苯二胺(PPD)和HRP、H2O2共同存在时,PPD被氧化,主要氧化产物的结构被认为是2,5-二氨基-N,N’-双(对氨基苯基)-1,4-苯醌二亚胺(即PPDox),PPDox的吸收光谱和NaGdF4:Yb,Er@NaYF4上转换纳米粒子发射光谱发生有效的重叠,上转换纳米粒子发光猝灭。基于此构建检测HRP的发光传感体系。在最佳的条件下,检测HRP的线性范围:1.2-360 mU/mL,最低检出限为0.41 mU/mL。(2)利用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对NaGdF4:Yb,Er@NaYF4上转换纳米粒子进行表面修饰,以改善其水溶性和稳定性。当PPD和纳米模拟氧化酶CoOOH纳米薄片添加到NaGdF4:Yb,Er@NaYF4上转换纳米粒子溶液中时,PPD作为氧化酶的典型底物,可被氧化成PPDox。PPDox作为能量受体,使上转换纳米粒子的发光猝灭。当AA加入上述混合物溶液中时,CoOOH纳米薄片氧化酶特性被破坏,NaGdF4:Yb,Er@NaYF4上转换纳米粒子发光恢复。基于此,构建了一种基于NaGdF4:Yb,Er@NaYF4上转换纳米粒子和氧化酶样CoOOH纳米薄片的发光传感体系用于检测抗坏血酸(AA)。在最佳的条件下,检测AA的线性范围:0.8-280μM(R=0.995),最低检测限为0.25μM。(3)采用共沉淀法合成NaGdF4:Yb,Er@NaYF4上转换纳米粒子,然后利用反胶束法进行水溶性修饰。当NaGdF4:Yb,Er@NaYF4 UCNPs加入到酪胺和酪氨酸酶混合溶液中,上转换纳米粒子作为电子供体,酪胺和酪氨酸酶形成的黑色素样聚合物作为电子受体,基于光电子诱导机制(PET)使上转换纳米粒子发光猝灭。基于此构建检测酪胺和酪氨酸酶发光传感体系。在最佳的条件下,检测酪胺的线性范围:0.167-33.3μΜ,最低检出限为0.026μΜ。检测酪氨酸酶的线性范围为:0.0033-1 U·mL-1,最低检出限为0.003 U·mL-1。