论文部分内容阅读
生物标记技术是生物学中最重要的技术之一,其发展方向是增强标记物生物兼容性、提高痕量检测水平以及进行活体内标记成像。发展生物兼容性好、标记性能卓越的新型生物标记材料是生物标记技术发展的重要条件。荧光碳点是一种新型的荧光纳米探针,具有粒径小、穿透力强、发射光谱可调控、易于表面功能化以及光学和化学稳定性高等优点。荧光碳点的组成元素与生物体相似,主要由碳元素构成,在生物兼容性方面具有传统的荧光标记物所无法比拟的优势。因此,高质量荧光碳点的制备及其作为生物标记物的应用已经成为新的研究热点。本项研究制备了PEI修饰的荧光碳点并将其应用于细胞标记,具体内容如下：首先,采用溶剂热法在乙二醇—水溶液系中合成了表面裸露的碳点,继而用聚乙烯亚胺(PEI)进行表面氨基修饰并增加发光性能。利用透射电子显微镜、粒度分布仪、红外光谱、荧光光谱等对合成的荧光碳点进行了表征。结果显示,制备的荧光碳点粒径为7.5nm,呈球形且分散性良好；经PEI修饰后,荧光碳点的量子产率为3.5%,荧光强度提高约300倍,在不同激发波长下发射出蓝色到绿色的荧光,而且荧光在较宽的酸度范围(pH3-8)内保持稳定。其次,将PEI修饰的荧光碳点在NHS和EDC的活化下与兔抗人CEA8抗体偶联,利用HeLa细胞表面的CEA抗原实现了对于HeLa细胞表面的免疫标记与成像。另外,利用荧光碳点粒径小、生物兼容性好的优点,通过酵母菌的内吞作用实现了细胞内标记。最后,采用MTT法和台盼蓝染色法对PEI修饰的荧光碳点和巯基乙酸修饰的CdTe量子点的细胞毒性进行了比较。考察了两种纳米颗粒在不同孵育时间及不同纳米粒子浓度下孵育时HeLa细胞的存活率影响。两种方法的实验结果均显示,荧光碳点的细胞毒性要远远小于CdTe量子点。在标记条件下(浓度0.75mg/mL、时间1.5h),与荧光碳点共同孵育的HeLa细胞存活率高达99.3%,荧光碳点对于细胞的毒性可以忽略。