可降解生物熒光高分子-半導體量子點熒光復合材料及稀土熒光納米晶的可控制備、結(jié)構(gòu)與形貌調(diào)控及性質(zhì)研究.pdf

1、生物熒光標記技術(shù)在生命科學、醫(yī)學及相關(guān)交叉領(lǐng)域具有重要應用。當前，使用最為廣泛的生物熒光標記材料有有機熒光染料、熒光蛋白、半導體量子點和稀土納米發(fā)光材料等。有機熒光染料和熒光蛋白存在光穩(wěn)定性較差、光漂白和光降解嚴重等不足，難以用于長時間的熒光標記和跟蹤，極大地限制了其應用范圍。半導體熒光量子點作為新近發(fā)展起來的新型熒光標記材料，具有熒光效率高、寬帶激發(fā)和窄帶發(fā)射、光穩(wěn)定性好、抗光漂白能力強、發(fā)光顏色可調(diào)等優(yōu)點，在生物熒光標記、靶向識別、

2、醫(yī)學治療等領(lǐng)域具有重要的應用。然而，半導體量子點的化學不穩(wěn)定和生物毒性，限制了其進一步應用。稀土發(fā)光納米材料具有獨特的發(fā)光性能，且化學和光學穩(wěn)定性好，因此被認為在生命科學和醫(yī)學等領(lǐng)域中具有更為廣闊的應用前景。
　　 本文基于上述研究背景，較為系統(tǒng)地開展了可降解生物熒光高分子聚合物-半導體量子點復合熒光標記材料和稀土可見及上轉(zhuǎn)換納米熒光標記材料的可控制備、結(jié)構(gòu)與形貌調(diào)控和發(fā)光性能研究，并對可降解生物熒光高分子-半導體量子點復合熒光

3、標記材料在MCF7乳腺癌細胞中的生物熒光成像實驗進行了探索。
　　 本文的具體研究內(nèi)容和結(jié)果歸納如下：
　　 (1)通過檸檬酸、脂肪族二元醇與多種氨基酸縮聚，合成系列新型可降解生物熒光高分子(BPLPs)，系統(tǒng)研究了可降解生物熒光高分子(BPLPs)的熒光特性、生物相容性和化學穩(wěn)定性等。同時，還利用低溫溶液化學方法合成了熒光效率較高的半導體CdTe量子點。利用可降解生物熒光高分子(BPLPs)對半導體CdTe量子點表面進

4、行修飾，合成了具有雙色發(fā)光的可降解生物熒光高分子(BPLPs)-半導體CdTe量子點復合熒光標記材料，并以該復合熒光材料為標記物，系統(tǒng)研究了其在乳腺癌MCF7細胞中的生物熒光成像特性。
　　 (2)分別以油酸、油酸-油胺和油胺為表面活性劑，利用溶劑熱法成功地合成了立方相(α-)和六方相(β-)NaYF4：Eu3+/Tb3+、六方相Y(OH)3：Eu3+/Tb3+和Y2O3：Eu3+納米晶，系統(tǒng)研究了Eu3+/Tb3+摻雜量、溫度

5、和時間、前驅(qū)物用量、添加劑和表面活性劑用量等對NaYF4：Eu3+/Tb3+、Y(OH)3：Eu3+/Tb3+和Y2O3：Eu3+納米晶尺寸、形貌、微結(jié)構(gòu)和發(fā)光性能的影響，探討了NaYF4：Eu3+/Tb3+納米晶尺寸、形貌和微結(jié)構(gòu)與其發(fā)光特性的關(guān)系，揭示了NaYF4：Eu3+/Tb3+納米晶立方相向六方相的轉(zhuǎn)化機制及不同形貌的NaYF4：Eu3+/Tb3+納米晶的形成機理。
　　 (3)以油酸和油酸-油胺為表面活性劑，利用溶劑

6、熱法成功地合成了NaYF4：Yb3+，Er3+/Tm3+上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶，系統(tǒng)研究了Yb3+、Er3+/Tm3+摻雜量、溫度和時間、表面活性劑等對NaYF4：Yb3+，Er3+/Tm3+上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶尺寸、形貌、微結(jié)構(gòu)和發(fā)光性能的影響。通過表面氧化方法對NaYF4：Yb3+，Er3+上轉(zhuǎn)換納米晶的表面進行功能化構(gòu)造，提高其生物相容性和水溶性，為其后續(xù)生物熒光成像研究奠定了基礎(chǔ)。
　　 (4)系統(tǒng)總結(jié)了論文的研究工作，并對論文未