论文部分内容阅读
探索具有优良光学性能和生物相容性的荧光工具对生物传感和生物成像具有重要意义。在这项工作中,我们提出了一个主体-客体相互作用辅助的荧光二氧化硅纳米粒子的制备。用环糊精(CD)超分子作为主体,荧光基团作为客体。研究了其光学性质及其在细胞成像分析和活细胞水平p H生物传感检测上的应用。论文主要包括以下四部分:第一章为绪论,首先对荧光二氧化硅纳米粒子(FSNPs)有一个基本概述,尤其是其具有耐光性好、更加明亮(由于多个染料封装在一起)、多色荧光编码、表面易修饰/功能化、生物相容性好、物理化学性质稳定等独特性质,以及常见的合成方法和在细胞成像分析及活细胞内p H比率生物传感的应用。最后提出了待解决的问题和潜在应用,并提出本论文的工作设想。第二章研究了环糊精辅助的荧光二氧化硅纳米粒子制备及性质。与传统FSNPs相比,我们方法合成的荧光二氧化硅纳米粒子(被命名为fluorophore@CD@SNPs)有以下几个优点。首先,由于CD的包合作用,引入的荧光团可以彻底摆脱其固有的聚集,并且获得的fluorophore@CD@SNPs的荧光强度可以提高48-67%。第二,荧光团可以被主体CD分子很好地固定,因此,fluorophore@CD@SNPs的泄漏率仅为15-17%,比FSNPs(42-48%)低约3倍。总的来说,fluorophore@CD@SNPs具有突出的光学性质和合成方法的普适性。第三章我们研究了fluorophore@CD@SNPs在细胞成像分析及活细胞水平内p H比率传感上的应用。RB@CD@SNPs和R-6G@CD@SNPs应用于细胞荧光成像,发现比传统的FSNPs成像更明亮,更稳定。值得注意的是,与传统的FSNPs相比,fluorophore@CD@SNPs的细胞毒性更低,这可能是由于CD的包合作用使掺入的荧光团的泄漏显著降低。在此基础之上,合成的FL/RB@CD@SNPs在活细胞内的p H传感具有很好的效果。总的来说fluorophore@CD@SNPs不仅可以很好的用于细胞成像分析,而且能够用于(指示-参比)活细胞水平p H比率传感。第四章为本论文的工作总结及工作展望。首先对已经开展的工作进行一些总结,然后对以后工作的发展方向进行展望。