摘要: 尺寸为1～100纳米的半导体荧光纳米晶被称为量子点，由于量子点的半径小于或接近于激子的玻尔半径，因而具有量子尺寸效应、量子限域效应等，并表现出特殊的光学性质，如激发谱线宽、发射谱线窄、荧光效率高、光谱随粒径大小连续可调等等，在太阳能电... 展开 尺寸为1～100纳米的半导体荧光纳米晶被称为量子点，由于量子点的半径小于或接近于激子的玻尔半径，因而具有量子尺寸效应、量子限域效应等，并表现出特殊的光学性质，如激发谱线宽、发射谱线窄、荧光效率高、光谱随粒径大小连续可调等等，在太阳能电池、光电器件、生物标记、免疫检测等方面具有巨大的潜在应用价值。本论文以发光量子点在生物标记及其医学免疫检测的应用为研究目标，针对发光量子点的制备、表面修饰、生物偶联和生物标记应用中存大的问题开展了研究。本论文利用两种途径分别合成了CdSe和CdTe量子点，通过表面修饰的方法对其进行修饰改性，提高量子点的发光性能和稳定性，开展了水溶性发光量子点的制备、生物标记和生物检测的研究，获得创新性的研究结果如下： 1.通过有机相高温热解的方法在十八碳烯体系中创新地采用一步法合成了CdSe/ZnSe核壳量子点，利用X-Ray衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)，紫外可见(Uv-Vis)吸收光谱、荧光(PL)光谱等表征方法证明，制备的CdSe/ZnSe核壳量子点结晶性较好、粒径大小均匀(半峰宽25纳米左右)、尺寸可控、发光效率及其稳定性较高。 2.通过磷脂分子及其自修饰的三嵌段双亲高分子聚合物包覆的方法实现了量子点的相转移，通过TEM、动态光散射(DLS)、Uv-Vis吸收及PL光谱对磷脂囊泡包覆的量子点进行了表征。首次发现了磷脂囊泡包覆量子点的温度抗猝灭效应，这对发光量子点的在体应用具有重要的实际应用意义。 3.利用巯基配体作为稳定剂在水溶液中直接合成了CdTe量子点，并且对配体的浓度、生长温度等条件对量子点的生长动力学及其光学性质的影响进行了研究；通过连续离子层吸附技术及尺寸控制合成了Ⅰ型及Ⅱ型CdTe/CdS核壳量子点，利用XRD、TEM、Uv-Vis吸收光谱、PL光谱、时间分辨光谱等表征方法系统地研究了壳层效应，并首次研究了Ⅰ型及Ⅱ型CdTe/CdS核壳结构量子点发光性质的异同。 4.通过静电吸附与共价连接的方法分别实现了量子点与蛋白质的连接，并且对比分析了不同偶联方法对量子点光学性质的影响机制；通过利用蛋白G做桥，创新地实现了量子点与抗体分子的“柔性”偶联，与常规的共价偶联相比，柔性偶联的量子点—抗体复合物更适合于荧光免疫试剂盒检测，检测的灵敏度和特异性得到了极大的提高。 此外，为了实现诊断和治疗的同步性，又做了初步的探索性的研究工作。考虑到金壳纳米粒子具有近红外区的等离子体共振吸收的特性，我们合成了SiO2/Au核壳纳米粒子。希望能利用金壳对近红外区的强吸收，达到对癌症等疾病的光热治疗的目的；通过对纳米金壳—量子点复合物的构建，实现量子点的荧光检测及金壳的热疗的同步性。 收起