基于酵母的CdTe量子点的制备及其作为荧光探针在细胞标记中的应用研究

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纳米材料被誉为21世纪最有前途的材料,作为纳米材料其中之一,量子点因具有优越的的光电学性质,如宽而连续的吸收峰;窄而对称的发射峰;可调频性;量子产率高;荧光寿命长等,被广泛地应用到生物分析、细胞和组织的的标记成像、免疫分析、疾病诊断等领域。因此,量子点有望代替传统染料成为一种新型的荧光生物探针。虽然量子点较传统荧光染料有着诸多优点,但制备低毒性、生物相容性好的量子点仍然是一个技术难题,这也限制了量子点在生物医学领域中的应用。因此,开发一种绿色温和的量子点合成技术亟待解决。本论文在基于酵母体系的量子点的合成及其作为荧光探针标记人血淋巴细胞等方面做了一系列工作,主要内容如下:首先,本论文分别选择酿酒酵母、毕赤酵母作为量子点的合成体系。通过单因素试验、正交实验从初始OD值、物料比、pH值、温度和时间几个因素,探讨了两种反应体系量子点的最适合成条件。结果表明:酿酒酵母体系量子点的最佳合成条件为:初始OD值为1.2,物料比为1:3,pH 6,时间为6d,温度为30℃毕赤酵母体系量子点的最佳合成条件为:初始OD值为3.0,物料比(A/B)为1:3,pH4,时间为6d,温度为30℃。在最佳的合成条件下,进一步比较了酿酒、毕赤酵母体系合成的量子点的荧光性能,得出两种体系合成的量子点的荧光光谱位置不同,前者荧光光谱出现在397nm左右,呈青蓝色荧光,后者荧光光谱出现在505nrm左右,呈绿色荧光;相同浓度下,前者荧光强度远高于后者。因此,后续实验选择酿酒酵母作为量子点合成的反应体系。其次,实验继续研究了酿酒酵母体系合成的量子点对小鼠睾丸间质TM3细胞增殖作用的影响,并与化学方法进行了比较。实验结果表明:在本次实验研究时间和剂量范围内,化学方法合成的量子点对TM3细胞增殖的影响,较为显著,且暴露48h比暴露24h细胞毒性大;相同荧光强度下,化学方法合成的量子点对TM3细胞增殖的影响与酵母体系合成的量子点相比,较为显著。最后,基于量子点与抗体间的相互作用,分别实现了 CdTe量子点与鼠抗人CD3抗体以及羊抗鼠免疫球蛋白的结合,采用直接标记和间接标记两种方法实现了 CdTe量子点对人血淋巴细胞的标记成像。实验结果表明,直接标记法可实现对人血淋巴细胞的标记成像,但是避免不了 CdTe量子点本身与细胞的非特异性吸附,对标记效果产生一定的干扰。间接标记法则可以避免上述问题,进而大大提高了细胞标记的精度,同时,此法荧光稳定性好,标记72h后,仍能观察到明亮的荧光信号。
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