【摘 要】
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荧光硅纳米粒子（Silicon nanoparticles,SiNPs）,是一种新型的半导体荧光纳米材料。由于其制备原料价廉易得,具有无毒无害、生物相容性好等优点,因此,硅纳米粒子在分析检测、生物医学、荧光成像等领域具有广阔的应用。本论文中,制备了一种高量子产率且合成产率高的SiNPs。验证了SiNPs的低毒性,证实了SiNPs同时适用于体外以及在体的生物成像,尤其适用于长程生物成像。并以SiNP
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荧光硅纳米粒子（Silicon nanoparticles,SiNPs）,是一种新型的半导体荧光纳米材料。由于其制备原料价廉易得,具有无毒无害、生物相容性好等优点,因此,硅纳米粒子在分析检测、生物医学、荧光成像等领域具有广阔的应用。本论文中,制备了一种高量子产率且合成产率高的SiNPs。验证了SiNPs的低毒性,证实了SiNPs同时适用于体外以及在体的生物成像,尤其适用于长程生物成像。并以SiNPs荧光为信号,利用SiNPs-ACP的酶活性,将DA作为酶促催化底物,建立了一种新型荧光传感策略,成功实现了酸性磷酸酶（Acid Phosphatase,ACP）的高灵敏度检测。本论文的主要研究内容分为以下两个章节:第一章:SiNPs的制备、性质考察及其在生物成像上的应用本章节以DAMO为原料,使用反式乌头酸为还原剂,通过一步水热法制备了一种量子产率高达80%的SiNPs。而且总质量仅为2.2341 g的原料反应纯化后可得到1.3195 g的SiNPs,合成率高达59.1%,高于迄今为止报告的大多数SiNPs合成方法。利用紫外可见光谱（Ultravioletand Visible Spectrophotometry,UV-vis）、傅里叶变换红外光谱（Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR）、透射电子显微镜（Transmission Electron Microscopy,TEM）、X射线光电子能谱（X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS）等对制备的SiNPs进行表征。该SiNPs具有亮蓝色的荧光,良好的水溶性和长期稳定性。该制备方法操作简单、原料易得、成本低、产率高、杂质少,光学性能优异,有利于荧光硅纳米粒子的推广应用。基于SiNPs的低毒性和良好的生物相容性,可作为一个令人满意的探针,成功地应用于人类非小细胞肺癌细胞（A549）和斑马鱼的荧光成像,尤其适用于长程生物成像。第二章:基于硅量子点为荧光探针,酶催化氧化多巴胺的荧光分析方法用于酸性磷酸酶的检测在本章节中多巴胺作为酸性磷酸酶（Acid phosphatase,ACP）酶促催化的底物。在酸性条件下,SiNPs能够与ACP共同作用产生ROS,从而进一步氧化多巴胺显著产生聚多巴胺,所形成的聚多巴胺可以通过内滤效应猝灭SiNPs的荧光发射行为。基于此原理,我们以SiNPs为信号指示器,开发了一种新颖的荧光传感策略用于ACP活性检测。通过对温度、时间、pH以及底物浓度等反应条件进行优化,选择25℃、100 min、pH 4.0 PBS作为ACP检测的最佳反应条件,300μM的DA浓度作为ACP检测的最佳底物浓度。ACP浓度(CACP)在0.1-60 U/L范围内,（F0-F）/F0与CACP之间呈良好的线性关系,线性方程为y=0.0083CACP+0.0130（R~2=0.9975）,检测限为0.1 U/L。其代表性抑制剂NaF的IC50为5.38 mM。与以往的检测方法相比,该ACP检测方法具有检测限低、线性范围宽等优点,并且成功应用于人血清样品中ACP的检测,说明本方法具有潜在的临床应用价值,有望运用于ACP抑制剂的筛选。
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