项目研究进展情况
(一)2020.9-2020.12:水热法合成UCNPs;用微波反应合成GQDs
①合成了形貌可控的UCNPs。
以水热反应一步法合成氨基末端的枝状PEI包覆的上转换纳米发光材料。在低温、220℃以下合成产物为立方相的UCNPs,在≥220℃时反应18个小时合成产物为六方相的UCNPs,通过调整配体比例和稀土离子掺杂浓度,以获得最佳发光强度和最佳发光波长。
②合成了厚度和尺寸可调节的GQDs。
首先将氧化石墨烯在真空状态下通过高温还原成石墨烯纳米片;在浓硫酸和浓硝酸中氧化并切割石墨烯纳米片;最后将氧化后的石墨烯纳米片在溶剂热环境下还原并形成石墨烯量子
(二)2020.12-2021.3:油相法合成UCNPS;核酸探针的设计及偶联;生物传感器的制备
①合成了具有纳米材料形貌、粒径均一,可调控的UCNPs。
因水热反应合成UCNPs形貌差、尺寸不均一,所以改用高温溶剂热反应生成油酸包覆的上转换纳米发光材料,再对其进行相转移及生物亲和性修饰,调整配体比例和稀土离子掺杂浓度,以获得最佳发光强度和最佳发光波长。
②完成了核酸探针的设计。
对上转换纳米发光材料进行核酸探针修饰。
③完成了纳米材料和核酸探针的偶联。
通过配体交换,进行生物亲和性修饰羧基末端的PAA,利用羧基与核酸探针末端氨基进行反应形成酰胺键,偶联核酸探针。
④完成了生物传感器的制备。
核酸探针与病毒基因碱基互补配对,再加入石墨烯,形成稳定的没有发光现象的生物传感器体系。
问题:
① UCNPs合成:因水热反应合成UCNPs形貌差、尺寸不均一,所以改用高温溶剂热反应生成油酸包覆的上转换纳米发光材料,再对其进行相转移及生物亲和性修饰,调整配体比例和稀土离子掺杂浓度,以获得最佳发光强度和最佳发光波长。
② UCNPs与DNA连接效率:UCNPs与DNA的连接受很多因素的影响,例如缓冲液种类、pH、连接温度和时间、DNA浓度等。因为低温下长时间的连接效率比室温下短时间连接的好,故采用冷冻法等多方法探究连接效率。
③ 生物传感器的制备:基于上转换发光纳米材料的生物传感器的研发需考虑通过调控液相体系中的成分、离子强度及pH值等,提高病毒检测的灵敏度。
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