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荧光分析法广泛应用于生物科学、医学诊断、环境监测等众多领域。尤其在生物分析方面,荧光分析灵敏度高,对样品伤害小,在蛋白质、核酸、细胞检测及免疫分析等方面发挥了重要作用。由于大多数生物分子本身无荧光或荧光较弱,人们用荧光标记的探针来检测、示踪生物分子。荧光稀土配合物与有机荧光染料、量子点、荧光蛋白等主要的荧光标记物相比,具有荧光稳定性好、荧光寿命长、发射峰窄、Stokes位移大等优点,通过时间分辨荧光分析,有效消除背景荧光干扰,获得超高灵敏度。因此,各种新的荧光稀土配合物探针的合成及其生物分析一直是生物分析领域中研究的热点。
我们制备了新型的大分子稀土荧光探针,它是一种以高分子聚合物为骨架,连接多个稀土荧光分子的荧光探针,大大提高了探针的荧光强度。这一类型的稀土荧光探针还未见报道。常见的稀土配合物,只能产生一种颜色的荧光。我们以不同比例Eu与Tb混合掺杂,制备了多色的荧光SiO2纳米粒子,这种多色荧光标记探针有望用于多色荧光成像,及多组分时间分辨荧光分析等方面。主要研究内容如下:
1.高分子聚乙烯亚胺作为骨架,用碳二亚胺交联剂,将具有高发光强度的稀土荧光配体DTPA-cs124连接其上,经分离纯化后检测其荧光性质。结果表明产物与Tb的配合物的荧光强度是Tb与单个配体DTPA-cs124配合物的6倍。这样的高分子荧光标记物,具有大Stokes位移、长荧光寿命的优点,能用于时间分辨荧光分析,分子上的氨基官能团为进一步的化学修饰提供了位点。
2.用反相微乳液法制备了掺杂几种稀土配合物分子的SiO2纳米粒子,结果显示所制备的纳米粒子尺寸均一,外形规则球形,能发射强荧光。不同比例的Tb稀土配合物及Eu稀土配合物同时掺杂到SiO2纳米粒子中,得到几种不同颜色的荧光纳米粒子。
3.研究了高分子修饰的荧光稀土分子制备SiO2纳米粒子的荧光稳定性。我们以荧光稀土小分子、聚乙烯亚胺修饰的荧光稀土分子和硅烷化试剂修饰的荧光稀土分子为内核,采用反相微乳液法制备了三种SiO2包裹的稀土纳米粒子,考察了它们在水溶液中的荧光强度稳定性。结果表明,以修饰过聚乙烯亚胺和硅烷化试剂的荧光稀土分子制备的纳米粒子,在水溶液中的荧光稳定性得到了显著提高。
4.我们以磁珠为固定相,采用三明治夹心法杂交,用三种限制性内切酶EcoRⅠ、BamHⅠ、HindⅢ进行酶切,通过分析检测酶切后洗脱液的荧光强度,得到了这三种酶的酶切反应效率。同时我们将三对分别带有这三种酶的酶切位点的DNA杂交结合到磁珠上,分别按三种顺序使用三种酶进行酶切反应,结果表明这三种限制性内切酶的酶切反应特异性较好,酶切效率稳定。