您的位置:澳门威斯尼斯人娱乐网 > 化学科学 > 化学所在功能,化学所在生物标记材料

化学所在功能,化学所在生物标记材料

发布时间:2019-07-30 20:52编辑:化学科学浏览(133)

    荧光半导体纳米微粒作为生物标记材料在生物分析、检测及疾病的诊断中具有广阔的应用前景。在科技部“863计划”和国家自然科学基金的资助下,化学所胶体、界面与化学热力学实验室高明远研究员领导的课题组,在制备高荧光量子产率的水溶性荧光量子点及复合有量子点的荧光微球方面开展了系统的研究工作,取得了重要进展。

    控制胶体的组成和结构,赋予其功能,在如医疗诊断、靶向治疗、可控释放、热/声绝缘、智能流体、催化分离、高效传感以及功能填料等诸多领域具有应用前景。本研究涉及材料、医学、信息、能源和环境等多个交叉学科。

    他们利用巯基乙酸的光分解反应,在水溶液中成功地制备得到了具有CdTe@CdS核壳结构的量子点,该材料的荧光量子产率在室温下达到85%(Chem. Mater., 2004, 16, 3853),通过与德国马普学会胶体界面所合作,开展了量子点荧光编码微球的制备及微球性质的研究。首先采用聚氮异丙基丙烯酰胺为微球基体,利用其热敏性质,通过温度诱导相变,成功地将量子点包埋在聚合物微球内部形成荧光编码微球,并对微球内部量子点间的能量迁移现象进行了研究,所取得的结果将对量子点荧光编码微球的制备提供重要的指导(Chem. Mater., 2005, 17, 2648; Adv. Mater., 2005, 17, 267)。

    化学所高分子物理与化学国家重点实验室的研究人员致力于多重尺度的复合复杂胶体的制备和性能研究,取得了系列研究成果。提出利用核-壳结构凝胶胶体模板技术,制备了壳层厚度与腔体尺寸可连续调节的中空微球(Angew. Chem. Int. Ed. 2003*, 42, 1943 – 1945;Adv. Funct. Mater. 2003, 13, 949 – 954)。在此基础上,以多孔中空高分子胶体为模板,通过控制物质生长的场所,制备了系列新型结构的复合胶体,如双壳中空微球和表面具有微突的仿生结构(Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 6727 –6730;Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 1523 – 1528)*。

    量子点在生物分析和检测中的直接应用不仅要求量子点具有高的荧光量子产率,同时还要求量子点本身具有很好水溶性、生物相容性、高的荧光稳定性及表面可修饰性。最近,他们利用反相微乳液的方法成功地制备了单分散的,同时具有核壳结构的CdTe@SiO2荧光微球,SiO2壳层结构的构建一方面大大地提高了CdTe量子点的荧光稳定性,另一方面为荧光微粒表面的功能化提供了极大的方便。更为重要的是该结构的形成有利于有效降低因量子点光分解所导致的细胞毒性问题,为量子点在生物分析检测及疾病的诊断中的应用提供了更广阔的前景。相关研究结果发表在近期《先进材料》(Adv. Mater., 2005, 17, 2354-2357)上。

    最近,在国家自然科学基金委和中科院的大力支持下,该课题组在Janus胶体的制备方面取得新进展,提出了一种制备Janus胶体的新方法,相关成果近期发表于《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed. 2008*, 47, 3973-3975)* 。

    图片 1

    Janus胶体是指一种具有双重组成或性质的胶体,是一种特殊的功能性胶体,其可控的制备方法建立是一个关键问题。尤其在利用Pickering乳液制备Janus胶体的过程中,胶体颗粒在液-液界面的旋转为其制备带来了困难。研究人员对吸附在Pickering乳液界面上二氧化硅胶体在油/水两相同时进行聚合,实现亲油和亲水聚合物的接枝反应,从而抑制了胶体在界面的旋转,同时得到了有机/无机复合的Janus胶体。通过系列实验研究,提出了制备Janus胶体的新方法。并通过特定区域选择性复合功能物质,制备了其它组成与结构的Janus胶体,拓展了功能胶体的种类,为其性能研究和应用奠定了基础。

    左图为复合微粒水溶液的荧光照片;中图为该溶液的室光照片;右图为复合荧光微粒的透射电镜照片,在每个微球的中心部位都含有一个CdTe量子点

    图片 2

    胶体、界面与化学热力学实验室

    Janus 胶体制备示意图

    2005年11月7日

    图片 3

    Au纳米粒子标记的Janus胶体的SEM、TEM图

    高分子物理与化学国家重点实验室

    2008年9月4日

    本文由澳门威斯尼斯人娱乐网发布于化学科学,转载请注明出处:化学所在功能,化学所在生物标记材料

    关键词: