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功能化量子点探针的制备及在疾病诊断中的应用

作　者: 杨秋花
导　师: 常津
学　校: 天津大学
专　业: 材料学
关键词: 量子点亲水性改性荧光编码微球试纸条肿瘤标志物
分类号:
类　型: 博士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

近年来，量子点以其独特的光学性质被广泛应用于生物医学检测当中。本文首先采用高温油相法制备了高质量的量子点，探讨了影响量子点荧光性质的因素。其次，分别采用超声乳化和二氧化硅包裹的方法对量子点进行了亲水性改性，并与羊抗人IgG偶联，评价了其作为特异性荧光探针的可行性。然后，采用溶剂挥发法和原位法制备了量子点编码微球，研究了其在非极性溶剂、极性溶剂以及不同pH值条件下的稳定性，并初步构建了液相生物芯片的检测平台。最后，制备了可用于体外检测肿瘤标志物的量子点免疫荧光试纸条，并自主研发了量子点免疫荧光检测仪，对试纸条的质量进行了评价，并用于临床检测。实验结果表明：1、对于Cd1-xZnxSe量子点来说，270°C是临界温度，在此温度以上量子点的发射波长随反应时间的增加呈蓝移的趋势；对于Cd1-xZnxSe1-ySy量子点来说，反应时间和投料比对量子点的荧光性能有很大影响，可以通过调节前体的投料比调节发射波长。2、超声乳化改性对量子产率影响不大，纯化过程简单，但是成球性不好，粒径较大。二氧化硅改性粒径均匀，分散性好，但是反应过程繁琐，会导致量子产率下降。对水溶性的量子点进行了免疫试验，发现实验组和对照组差异明显，可以成功地应用于生物标记。3、在PBS缓冲液中，溶剂挥发法和原位法制备的量子点编码微球的荧光稳定性都很好；在环己烷中，前者制备的量子点编码微球量子点容易泄露，但是后者制备的量子点编码微球稳定性很好；在不同pH值的溶液下，前者制备的量子点编码微球的荧光强度波动很大，后者制备的量子点编码微球的荧光强度波动较小。初步构建了液相生物芯片的检测平台，利用微流控芯片系统可以控制悬浮微球的单列单个通过，利用光纤检测系统可以成功对编码微球进行解码。4、建立了新的肿瘤标志物(HCG和AFP)的量子点免疫层析检测方法，对HCG检测来说，反应时间为15min，加样体积为50μL，检测的灵敏度为0.85IU/L；对AFP检测来说，反应时间为10min，加样体积为50μL，检测的灵敏度为3.6ng/mL。将AFP量子点免疫荧光试纸条应用到临床检测，检测AFP的临界值为25ng/mL。1000例临床实验检测结果与电化学发光相比，假阴性率为4.38%，假阳性率为3.98%，检测结果的可信度很高。该研究成果将为肿瘤标志物的社区快速筛查提供重要的实验依据。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-10
第一章绪论  10-44
  1.1 引言  10
  1.2 量子点的基本理论及制备  10-20
    1.2.1 量子点的基本理论和性质  11-17
    1.2.2 量子点的制备  17-20
  1.3 量子点的核壳结构包覆修饰  20-28
    1.3.1 核壳体系的设计原则  20-22
    1.3.2 核壳体系的分类  22-24
    1.3.3 核壳体系的制备  24-28
  1.4 量子点的亲水性改性  28-31
    1.4.1 配体交换法  28-30
    1.4.2 高分子改性  30-31
  1.5 免疫检测  31-39
    1.5.1 免疫检测中的基本原理——抗原抗体反应  31-34
    1.5.2 基于免疫学的各种检测方法  34-39
  1.6 量子点的生物医学应用  39-43
  1.7 论文的出发点和主要工作  43-44
第二章具有化学成分梯度变化的多元素量子点的制备与表征  44-78
  2.1 引言  44-46
  2.2 实验部分  46-50
    2.2.1 实验试剂与仪器  46-47
    2.2.2 实验内容  47-48
    2.2.3 样品表征  48-50
  2.3 结果与讨论  50-77
    2.3.1 Cd1-xZnxSe 量子点的合成  50-58
    2.3.2 Cd1-xZnxSe1-ySy量子点的合成  58-77
  2.4 本章小结  77-78
第三章量子点的亲水性改性及在免疫反应中的应用  78-95
  3.1 引言  78-79
  3.2 实验部分  79-82
    3.2.1 实验试剂及仪器  79-80
    3.2.2 实验内容  80-81
    3.2.3 样品表征  81-82
  3.3 结果与讨论  82-94
    3.3.1 超声乳化改性  82-87
    3.3.2 二氧化硅改性  87-91
    3.3.3 亲水性量子点在免疫反应中的应用  91-94
  3.4 本章小结  94-95
第四章量子点荧光编码微球的制备及其液相生物芯片检测平台的初步构建  95-122
  4.1 引言  95-96
  4.2 实验部分  96-99
    4.2.1 实验试剂及仪器  96-97
    4.2.2 实验内容  97-98
    4.2.3 样品表征  98-99
  4.3 结果与讨论  99-120
    4.3.1 羧基化多孔聚苯乙烯微球的表征  99-100
    4.3.2 溶剂挥发法制备量子点编码微球的表征  100-105
    4.3.3 原位法制备量子点编码微球的表征  105-115
    4.3.4 液相生物芯片检测平台的构建  115-120
  4.4 本章小结  120-122
第五章量子点免疫荧光试纸条的研制及其对肿瘤标志物的检测  122-150
  5.1 引言  122-125
  5.2 实验部分  125-127
    5.2.1 实验试剂  125
    5.2.2 实验内容  125-127
  5.3 结果与讨论  127-149
    5.3.1 量子点的表征  127
    5.3.2 量子点免疫荧光试纸条的组装  127-130
    5.3.3 量子点免疫荧光检测仪的构建  130-132
    5.3.4 量子点免疫荧光试纸条的质量评价  132-144
    5.3.5 量子点免疫荧光试纸条对 AFP 的临床检测  144-149
  5.4 本章小结  149-150
全文结论  150-153
参考文献  153-168
发表论文和参加科研情况说明  168-170
致谢  170

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