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本论文制备了一系列具有优异荧光性能的水溶性量子点功能纳米材料，如Mn：CdTe量子点、CdSeTe合金量子点和CdSeTe/ZnS核壳型量子点，利用荧光(FLS)、紫外(Uv-Vis)、等离子火焰原子发射-质谱(ICP-MS)、X射线粉末衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、透射电子显微镜(TEM)、荧光倒置及激光共聚焦显微镜(FIM/CLSFM)等分析技术对产物进行了表征和分析。利用所合成的水溶性荧光量子点发展了蛋白、过氧化氢、葡萄糖、胆固醇等生物分子和铜离子的荧光分析方法；利用所制备量子点的优异荧光性能建立了对细胞成像分析的方法。主要内容如下：
1.基于Mn：CdTe量子点与金纳米棒之间的近红外荧光共振能量转移传感
通过在水相中合成具有近红外(NIR)发光的水溶性Mn：CdTe量子点，并结合Au纳米棒(AuNRs)提出了用于测定人IgG的一种新型近红外荧光共振能量转移(FRET)方法。将连接了羊抗人IgG的近红外量子点(Mn：CdTe-Ab1)和连接了兔抗人IgG的金纳米棒(AuNRs-Ab2)分别作为荧光供体和受体。当加入人IgG时，通过的抗原-抗体特异性结合使FRET得以有效发生。通过调节FRET效率而检测人IgG。这种传感分析方法可以减小近红外区域内生物分子的干扰，通过增加金纳米棒和Mn：CdTe量子点的光谱重叠而增加了FRET的效率。因此这种方法对不同的供体-受体对的多元分析具有很大的应用潜力。
2.高质量近红外水溶性CdSeTe合金量子点制备及表征
近红外发光的量子点(Qdots)在生物成像和医学诊断应用方面有着很大的应用潜力。为了发挥这种潜力，首先需要保证所制备的量子点在水中具有很好的荧光和稳定的分散性，但是目前在水相中合成稳定的近红外发射的量子点还有很大的挑战性。因此，在水相中一步合成性能较好的近红外发射的水溶性量子点具有十分重要的意义。在此，我们提出了一种使用L-半胱氨酸(L-cysteine)作为稳定剂，水相中合成高质量、水溶性、近红外发射的CdSeTe合金量子点(AQdots)的方法。通过改变合金量子点的尺寸或者组成，所制备的合金量子点的荧光量子产率(QYs)可以高达53％，荧光在可见到近红外(580-814nm)之间连续可调。这些优异的荧光性能表明了制备的合金量子点在生物应用方面具有巨大的应用潜力。
3.近红外CdSeTe合金量子点的细胞标记及生物传感
具有近红外发光的量子点在细胞成像和生物传感分析中具有十分重要的意义。基于前面所合成的高性能的水溶性的CdSeTe合金量子点，利用H2O2对L-cys包被的CdSeTe合金量子点具有很强的荧光猝灭效应，设计了对H2O2、葡萄糖和胆固醇的传感分析方法；利用Cu2+对L-cys包被的CdSeTe合金量子点存在选择性的荧光猝灭作用，建立了对Cu2+的分析方法，并成功地应用于实际蔬菜样品中铜的检测，结果令人满意；此外，利用所制备的CdSeTe量子点的优异荧光性能成功地应用于细胞的标记成像。这些都表明了制备的CdSeTe合金量子点在生物应用方面具有巨大的应用潜力。
4.水溶性近红外CdSeTe/ZnS核壳型量子点的制备及表征
通过构建核壳型结构来合成水溶性的CdSeTe/ZnS核壳型量子点，ZnS壳层使得前面所制备的CdSeTe合金量子点的荧光发生快速红移且在近红外区连续可调，而且增强了原来核CdSeTe合金量子点的荧光性能和光稳定性，降低了其原有的细胞毒性，改善了其生物相容性。此外，CdSeTe/ZnS核壳量子点表现出很强的电致化学发光行为。这些特性使得该核壳型量子点在生物传感分析和细胞成像中的有着很好的应用前景。
5.GlcNAc功能化CdSeTe合金量子点用于细胞成像研究
通过刀豆素A与葡萄糖之间的特异性结合作用构建了表面偶联有乙酰胺基葡萄糖的量子点荧光探针，基于HeLa细胞在ATP存在情况下胞内此类糖结合蛋白表达水平高的现象，用所制备的荧光探针对HeLa细胞进行了成像研究。