作为一类新型的半导体纳米材料,量子点(Quantum Dots,QDs)因其独特的光学性质而极具吸引力。与传统的荧光蛋白和有机荧光染料相比,量子点具有荧光强度高、激发谱宽而有效、发射光谱窄而对称、发射波长连续可调、光稳定性好等优点,因而在生物分析和成像领域中的应用日益广泛。当前,量子点的化学合成方法主要为有机相合成法和水相合成法。水相法制备的量子点虽然能够直接用于生物探针的构建,但是缺乏有效的表面修饰策略,量子点及其探针的稳定性仍有待改善。本文利用巯基聚合物多齿配体和巯基功能化聚丙烯酸微球对水相量子点进行表面修饰,并探索了量子点在肿瘤标志物microRNA(miRNA)检测中的应用。主要研究内容如下:1.发展了基于新型巯基聚合物多齿配体的量子点表面修饰方法水相量子点的表面修饰对后续的生物应用十分重要,当前水相制备的量子点表面一般为3-巯基丙酸等单齿巯基配体,配体容易从量子点表面解离,产生稳定性下降、荧光淬灭、生物探针失活等一系列问题。当前水相量子点的表面修饰方法不仅种类较少,而且效果欠佳。我们设计并合成了新型巯基聚合物多齿配体,利用该配体对水相量子点进行表面修饰。多齿巯基结构为量子点的表面修饰提供了多个结合位点,从而减弱了配体从量子点表面的解离,显著改善了量子点的稳定性,为水相量子点的表面修饰发展了新颖而有效的技术。2.发展了基于巯基化聚丙烯酸微球的量子点荧光微球构建方法通过沉淀聚合方法制备得到粒径均一的巯基功能化聚丙烯酸微球,进一步利用微球上巯基和量子点表面镉离子的配位作用使量子点结合到微球表面及内部。巯基不仅能够牢固地结合量子点,而且可以消除量子点的表面缺陷,保证量子点的荧光性能,而羧酸基团的存在则使聚合物球具有水分散性,也为进一步的生物功能化提供反应官能团。3.构建了一种基于量子点和磁珠的高灵敏度、高特异性肿瘤标志物核酸传感器利用量子点优异的光学性能和磁珠易于分离的特性构建了肿瘤标志物miRNA的生物传感器。通过检测加入目标mi RNA分子前后上清溶液中量子点的荧光强度变化,实现对mi RNA的定性和定量检测。实验结果表明,该传感器的检测下限可达1 fM,线性范围涵盖4个数量级,且具有较高的检测特异性。