新型稀土荧光探针及时间分辨荧光生化分析法研究

论文题目: 新型稀土荧光探针及时间分辨荧光生化分析法研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 分析化学

作者: 谭明乾

导师: 袁景利

关键词: 稀土配合物,荧光纳米微粒,荧光探针,生物标记,时间分辨荧光生化分析

文献来源: 中国科学院研究生院（大连化学物理研究所）

发表年度: 2005

论文摘要: 基于稀土荧光探针长寿命荧光特性而发展起来的高灵敏度时间分辨荧光生化分析技术已经在临床检测与生物技术领域得到了广泛的应用。在本学位论文的研究中,设计、制备和表征了数种新型的稀土荧光配合物和纳米稀土荧光微粒,建立了几种以新合成的稀土荧光配合物和纳米荧光微粒为探针的高灵敏度时间分辨荧光生化分析新方法。设计并合成了一种新型有机配位体-4’-（2”’-噻吩基）-2,2’:6’,2”-联三吡啶-6,6”-二甲胺四乙酸（TTTA）,TTTA-Eu3+的荧光量子收率可达0.15,荧光寿命1.284 ms,探讨了影响铕、铽与TTTA配合物发光的规律。利用TTTA-Eu3+为荧光探针标记链亲合素（SA）,对人血清中前列腺特异抗原（PSA）和胰岛素（insulin）的时间分辨荧光免疫测定表明,该方法最低检测下限分别为33 pg·ml-1和44 pg·ml-1,具有较高的精密度和准确度。利用反相微乳液法制备了表面带有活性氨基的硅胶包裹TTTA-Eu3+型和共价键合4,4’-二（1”,1”,1”,2”,2”,3”,3”-七氟-4”,6”-己二酮-6”-基）氯磺酰基-邻二苯基苯（BHHCT）-Eu3+型纳米荧光微粒。所制备的铕荧光纳米粒子形状规则,尺寸均匀,抗光漂白性能远优于铕配合物。其中共价键合型纳米粒子的荧光量子产率可达50%。将SA标记到纳米粒子上后,探讨了其在时间分辨荧光免疫测定人血清中甲胎蛋白（AFP）、癌胚抗原（CEA）和乙肝表面抗原（HBsAg）中的应用,最低检出浓度分别为85pg·ml-1、1.9pg·ml-1和23pg·ml-1,显示了较高的灵敏度、精密度和准确度,与已有的分析方法也具有很好的相关性,表明新方法具有很好的应用前景。 采用溶胶-凝胶技术,制备出了一种共价键合BHHCT-Eu3+的有机-无机杂化二氧化钛荧光纳米粒子,系统地研究了溶剂种类和EuCl3 浓度对荧光微粒的粒径和荧光寿命的影响。所制备的荧光纳米微粒的荧光量子产率达11.6%,荧光寿命在0.4 ms左右。这种纳米粒子也被成功地用于时间分辨荧光免疫测定。设计、合成和表征了一种新型铽荧光配合物单线态氧特异性荧光探针-N,N,N1,N1-[2,6-二（3’-胺甲基-1’-吡唑基）-4-（9’-蒽基）吡啶]四乙酸（PATA）-Tb3+,其与单线态氧反应生成内氧化物后,荧光量子产率增加20多倍,荧光寿命达2.76ms,用MoO4（2-）/H2O2体系作为单线态氧源的最低检测限达10.8 nmol·L-1,表明其可用于单线态氧的高灵敏度检测。

论文目录:

论文摘要

Abstract

第一章 文献综述

第一节 免疫标记技术概述

1.1.1 荧光免疫分析技术

1.1.2 放射免疫分析技术

1.1.3 酶标记免疫分析技术

1.1.4 化学发光免疫分析技术

1.1.5 时间分辨荧光免疫分析技术

1.1.5.1 稀土荧光标记物的发光机理及荧光性质

1.1.5.2 时间分辨荧光测定原理

1.1.5.3 时间分辨荧光免疫分析技术研究进展

1.1.5.3.1 免疫分析法的测定原理和形式

1.1.5.3.2 稀土荧光标记物的研究进展

1.1.5.3.3 时间分辨荧光免疫分析法的研究进展

第二节 纳米生物分子探针

1.2.1 引言

1.2.2 纳米生物分子探针研究进展

1.2.2.1 金纳米粒子

1.2.2.2 量子点

1.2.2.3 高分子纳米微球

1.2.2.4 核壳型荧光纳米粒子

1.2.2.5 上转换荧光纳米粒子

1.2.3 纳米生物分子探针应用展望

第三节 单线态氧检测技术

1.3.1 引言

1.3.2 氧分子的电子排布和能量

1.3.3 单线态氧的产生

1.3.3 单线态氧的检测

1.3.3.1 磷光光度法

1.3.3.2 吸收光度法

1.3.3.3 有机荧光探针法

1.3.3.4 化学发光探针

1.3.4 单线态氧的检测展望

第四节 本论文的选题思想与研究内容

参考文献

第二章 水溶性稀土荧光配合物分子探针研究

第一节 稀土荧光探针的合成与表征

2.1.1 实验部分

2.1.1.1 仪器与试剂

2.1.1.2 配位体的结构设计与合成策略

2.1.1.3 详细的合成步骤

2.1.2 实验结果与讨论

2.1.2.1 TTTA 及其稀土配合物的荧光性质

2.1.2.2 TTTA 与Eu~(3+) 和Tb~(3+)配合物的荧光发光机理

2.1.2.3 pH 值对荧光性质的影响

2.1.2.4 使用TTTA-Eu~(3+)进行时间分辨荧光测定的灵敏度

第二节 稀土荧光探针在时间分辨荧光免疫分析中的应用

2.2.1 引言

2.2.2 实验部分

2.2.2.1 仪器与试剂

2.2.2.2 生物素标记抗体制备方法

2.2.2.3 以SA-TTTA-Eu~(3+)为荧光探针的时间分辨荧光免疫测定

2.2.3 实验结果与讨论

2.2.3.1 工作曲线

2.2.3.2 方法的精密度和准确度

第三节 本章小结

参考文献

第三章 二氧化硅包裹铕配合物纳米荧光探针研究

第一节 固体TTTA-Eu~(3+)配合物的合成

3.1.1 前言

3.1.2 实验部分

3.1.2.1 仪器与试剂

3.1.2.2 固体TTTA-Eu~(3+)配合物的制备

3.1.3 结果与讨论

3.1.3.1 TTTA-Eu~(3+)配合物的组成分析

3.1.3.2 TTTA-Eu~(3+)配合物晶型分析结果

第二节 纳米荧光粒子的制备及表征

3.2.1 前言

3.2.2 实验部分

3.2.2.1 仪器与试剂

3.2.2.2 硅胶包裹TTTA-铕配合物纳米荧光粒子的制备

3.2.3 实验结果与讨论

3.2.3.1 反相微乳液方法的基本原理

3.2.3.2 纳米荧光粒子的形态与粒径表征

3.2.3.3 SCLE 纳米粒子的紫外可见光谱

3.2.3.4 SCLE 纳米粒子的荧光光谱

3.2.3.5 SCLE 纳米粒子的结晶状态表征

3.2.3.6 SCLE 纳米粒子的光稳定性实验

3.2.3.7 SCLE 纳米粒子表面氨基数量的测定

第三节 SCLE 纳米粒子作为荧光探针在时间分辨荧光免疫分析中的应用..

3.3.1 前言

3.3.2 实验部分

3.3.2.1 仪器与试剂

3.3.2.2 用SCLE 纳米粒子标记链亲合素(SA)

3.3.2.3 生物素标记山羊抗人AFP 多克隆抗体的制备

3.3.2.4 用SCLE 纳米荧光粒子标记的SA 测定人血清中的AFP

3.3.3 结果与讨论

3.3.3.1 用SCLE 纳米粒子标记SA 及其分离纯化

3.3.3.2 AFP 测定的工作曲线

第四节 本章小结

参考文献

第四章 共价键合型铕荧光纳米探针的制备及应用

第一节共价键合型纳米铕荧光探针的制备

4.1.1 前言

4.1.2 实验仪器与试剂

4.1.3 共价键合型纳米荧光微粒的制备

4.1.4 物理包裹型荧光纳米微粒的制备

第二节 共价键合型纳米铕荧光探针的表征

4.2.1 BHHCT-Eu~(3+)用量对共价键合型纳米荧光微粒的影响

4.2.2 纳米微粒的光谱性质

4.2.3 纳米微粒的光稳定性实验

4.2.4 pH 值对纳米微粒荧光强度的影响

4.2.5 共价键合型与物理包裹型荧光纳米微粒的比较

4.2.6 纳米微粒表面氨基数量的测定

第三节 共价键合型纳米铕荧光探针在时间分辨荧光免疫分析中的应用

4.3.1 前言

4.3.2 实验部分

4.3.2.1 仪器与试剂

4.3.2.2 纳米荧光探针标记SA 和纯化方法

4.3.2.3 生物素标记抗CEA 抗体的制备

4.3.2.4 生物素标记豚鼠抗人HBsAg 抗体的制备

4.3.2.5 用纳米荧光粒子标记SA 测定人血清中的CEA

4.3.2.6 以BHHCT-Eu~(3+)为探针测定人血清中CEA

4.3.2.7 用荧光纳米粒子标记SA 测定人血清中HBsAg

4.3.2.8 以BHHCT-Eu~(3+)为探针测定人血清中HBsAg

4.3.3 结果与讨论

4.3.3.1 纳米荧光探针标记SA 的纯化

4.3.3.2 封闭用BSA浓度对测定的影响

4.3.3.3 生物素化CEA 多抗浓度对测定的影响

4.3.3.4 纳米荧光探针标记SA 稀释倍率的影响

4.3.3.5 CEA 测定的工作曲线

4.3.3.6 HBsAg 的工作曲线

4.3.3.7 HBsAg 的检测方法评价

第四节 本章小结

参考文献

第五章 以二氧化钛为基质材料的共价键合型纳米铕荧光探针

第一节 共价键合BHHCT-Eu~(3+)配合物的二氧化钛纳米微粒的制备

5.1.1 前言

5.1.2 溶胶-凝胶法反应原理

5.1.3 实验部分

5.1.3.1 仪器与试剂

5.1.3.2 共价键合BHHCT-Eu~(3+)配合物的二氧化钛纳米微粒的制备

5.1.4 结果与讨论

5.1.4.1 反应条件对二氧化钛粒子粒径和荧光寿命的影响

5.1.4.2 透射电子显微镜表征结果

5.1.4.3 纳米粒子的结晶状态表征

5.1.4.4 红外光谱表征

5.1.4.5 紫外光谱表征

5.1.4.6 荧光光谱表征

5.1.4.7 纳米球表面氨基的测定

第二节 纳米粒子用于生物标记及时间分辨荧光免疫测定

5.2.1 前言

5.2.2 实验部分

5.2.2.1 仪器与试剂

5.2.2.2 二氧化钛荧光纳米微粒标记链亲合素

5.2.2.3 表面键合BSA二氧化钛荧光纳米微粒的时间分辨荧光测定

5.2.2.4 生物素标记山羊抗人PSA 多克隆抗体的制备

5.2.2.5 时间分辨荧光免疫测定人血清中的PSA

5.2.3 实验结果与讨论

第三节 本章小结

参考文献

第六章 基于铽配合物的单线态氧特异性荧光探针的制备与表征

第一节 新型铽荧光探针的合成与表征

6.1.1 实验部分

6.1.1.1 仪器与试剂

6.1.1.2 配位体的结构设计与合成路线

6.1.1.3 详细的合成步骤

6.1.2 实验结果与讨论

6.1.2.1 2, 6-二溴-4-9-’蒽基)吡啶的合成

6.1.2.2 PATA 配位体的合成

第二节 新型单线态氧铽配合物荧光探针的性质与单线态氧的检测

6.2.1 PATA 及其铽配合物的物理和荧光性质

6.2.2 PATA 的紫外可见吸收光谱

6.2.3 单线态氧的检测

6.2.4 时间分辨荧光光谱

6.2.5 检测1~O_2 的工作曲线

6.2.6 pH 值对荧光性质的影响

6.2.7 抗光漂白稳定性

6.2.8 对活性氧分子的选择性实验

6.2.9 PATA-Tb~(3+)检测单线态氧的机理探讨

第三节 本章小结

参考文献

第七章 结论

作者简介

致谢

发布时间: 2005-10-15

参考文献

• [1].小分子荧光探针的设计、合成及细胞成像研究[D]. 刘海洋.清华大学2017
• [2].新型稀土配合物荧光探针合成与生物成像应用[D]. 刘祥利.大连理工大学2018
• [3].具有杂环结构的阴离子荧光探针的合成及应用[D]. 张逢源.兰州大学2018
• [4].高选择性荧光探针构建及其在炎症和药物诱导肝损伤检测中的应用[D]. 程丹.湖南大学2018
• [5].半花菁类荧光探针的构建及应用研究[D]. 张晟瑞.西北大学2018
• [6].新型活性羰基（RCS）小分子荧光探针的设计、合成及其成像研究[D]. 唐永和.济南大学2018
• [7].活性氧小分子荧光探针的设计、合成与生物成像研究[D]. 聂景.中国矿业大学2018
• [8].新型荧光探针设计及其在缺氧胁迫下生物活性分子的成像分析研究[D]. 高敏.中国科学院大学(中国科学院烟台海岸带研究所)2018
• [9].氧杂蒽反应型荧光探针合成及细胞成像研究[D]. 刘畅.哈尔滨工业大学2017
• [10].细胞器靶向探针合成及荧光成像研究[D]. 黄昆.哈尔滨工业大学2017

相关论文

• [1].时间分辨荧光免疫分析研究[D]. 吴冯波.中国原子能科学研究院2001
• [2].光致发光稀土（铕、铽）配合物的合成、荧光性能及理论研究[D]. 周忠诚.中南大学2002
• [3].稀土（铕、铽）荧光配合物及其荧光防伪油墨的制备、荧光性能研究[D]. 王正祥.中南大学2004

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