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目的:1.通过方法简单、成本低廉的水热合成法制备荧光信号强、化学稳定、结晶良好、尺寸小且分散均匀的水溶性Cd Te量子点。2.采用化学合成法构筑出针对肝癌细胞的具有荧光信号强和灵敏度高的QDPEG-Ab-AFP探针。3.利用QD-PEG-Ab-AFP探针标记肝癌PLC/PRF/5细胞。方法:1.量子点制备及其理化性能分析本研究通过水热合成法在水相中合成水溶性Cd Te量子点;利用X-射线衍射仪、透射电子显微镜、动态散射仪等观察它的晶型结构、形貌特征;利用紫外-可见分光光度计、荧光分光光度计等评价量子点的光学性能;2.量子点探针的构筑采用化学合成法先将PEG耦合至量子点表面以改善量子点的生物兼容性,并为甲胎蛋白抗体的耦合提供柔性连接臂,然后再将肝癌肿瘤标志物甲胎蛋白(AFP)的单克隆抗体(Ab)耦合至量子点的表面制得QD-PEG-Ab-AFP探针;量子点与Ab-AFP的耦合情况通过SDS-PAGE实验来进行观察;同时利用透射电子显微镜、动态散射仪和紫外-可见分光光度计、荧光分光光度计分别检测QDPEG-Ab-AFP探针的形貌表征及光学性能,以评价甲胎蛋白抗体的耦合对量子点的理化性能的影响。3.量子点探针标记肝癌细胞通过基于量子点的免疫荧光标记法,用QD-PEG-Ab-AFP探针对肝癌细胞进行特异性的标记;利用激光共聚焦显微镜观察QD-PEG-Ab-AFP探针标记肝癌PLC/PRF/5细胞的结果。结果:1.量子点的晶型结构、形貌特征及光学性质分析(1)本课题组通过控制水热时间成功制备了一系列不同颜色的量子点溶液,其在自然光下分别呈现出淡黄色、黄色、红色、深红色等颜色。而在365 nm紫外光下分别呈现淡绿色、绿色、黄色、红色等颜色荧光。在自然光和紫外光下,量子点溶液同样均一、稳定。(2)量子点主要由Cd、Te两种元素组成,为立方闪锌矿结构,均呈近似球形形貌,未出现明显团聚现象,粒径约为4 nm,且粒径分布较为均匀。(3)量子点的紫外-可见吸收光谱在540 nm处有一个肩峰,峰宽较小。量子点荧光光谱约在590 nm处有一较窄且对称的峰,并且荧光光谱的半高宽较窄表明量子点尺寸分布比较集中,且粒径分布较为均匀。在4℃下储存,量子点10个月前后的荧光光谱未发生可察觉的变化。2.QD-PEG-Ab-AFP探针的制备(1)聚丙烯酰胺凝胶电泳实验中,在膜的同一位置既有红色荧光又有考马斯亮蓝染色图像,表明QD与AFP较好的耦合到了一起。(2)甲胎蛋白抗体修饰后的QD-PEG-Ab-AFP探针粒径大约为5 nm,与QD相比增加了约1 nm。DLS结果表明,与QD的水动力学直径相比,QD-PEG-AbAFP探针的水动力学直径增加至95 nm。(3)QD-PEG-Ab-AFP探针的紫外-可见吸收光谱在540 nm处有一个肩峰。与QD的吸收曲线相比较,QD-PEG-Ab-AFP探针吸收曲线与其形状相似,AFP的耦合并没有改变QD的晶型结构和光学吸收性质,只是QD-PEG-Ab-AFP探针的吸收强度略有减弱。QD-PEG-Ab-AFP探针的荧光光谱在585 nm处有一个较窄且对称的发射峰。与QD的荧光光谱相比,QD-PEG-Ab-AFP探针的荧光光谱形状未发生明显变化,荧光强度也并未出现减弱,只是QD-PEG-Ab-AFP探针的荧光曲线的发射峰发生了5 nm左右的蓝移。3.量子点探针标记肝癌PLC/PRF/5细胞QD-PEG标记的细胞图像中除了细胞核的蓝色荧光外未发现任何荧光信号,PEG的修饰降低了量子点的非特异性吸附现象。在QD-PEG-Ab-AFP探针标记肝癌细胞的结果中,细胞质及细胞膜位置可以见到明亮的红色荧光。这说明QDPEG-Ab-AFP探针能够特异和准确地标记肝癌细胞。此外实验过程中样品连续照射数小时后其荧光强度并未减弱,表明量子点具有稳定的光学性能。结论:1、本研究通过水热法成功制备了一系列发射不同颜色荧光的水溶性Cd Te-QD量子点,其呈近似球形,立方闪锌矿型结构,粒径在4 nm左右,具有良好的分散性,并且化学稳定性高,荧光寿命长,4℃下储存10个月其荧光性能未发生可觉察变化,具有良好的化学稳定性和荧光稳定性。2、AFP抗体被耦合到QD的表面而得到QD-PEG-Ab-AFP探针是通过化学合成法完成的,QD-PEG-Ab-AFP探针的粒径增加至5 nm左右。AFP抗体的耦合虽然使QD-PEG-Ab-AFP探针的尺寸略有增加,但是并没有改变QD的结构,其荧光特性没有发生明显变化。QD-PEG-Ab-AFP探针的吸收光谱和荧光光谱与QD的吸收光谱和荧光光谱相似,并没有发生明显变化,说明AFP的耦合并没有改变QD晶型结构和光学性能。3、制备的QD-PEG-Ab-AFP探针能够准确地标记肝癌PLC/PRF/5细胞,并且荧光信号强,拥有很好的荧光稳定性。