针对目前在生物成像中所用的荧光标记物材料的荧光特点与缺点,本项目旨在化学合成NaYF4:Yb/Er@CdxZn1-xS(Se) 上转换-下转换核壳纳米晶材料,探索这种核壳纳米晶材料作为荧光标记物在生物成像等纳米生物科技领域的应用。项目系统研究上转换纳米晶作为种晶诱导生长II-VI族半导体量子点的成核与生长过程,考察不同的II族元素和VI族元素的金属有机前驱物、温度、升温速率、溶剂等对半导体量子点在种晶表面的成核与生长速度的调制作用,研究核壳纳米晶的形成机制和结构的控制因素,实现材料的可控合成,揭示其成核与生长的机理,提出反应模型,旨在发展新型低维纳米晶结构材料的可控合成方法。通过复合纳米晶荧光性质的研究以及表面的功能化,对膀胱癌细胞进行荧光标签。本项目的实施,不仅可以为上转换/下转换荧光纳米晶材料的合成提供新的设计思想,而且为生物成像,光动力学治疗癌细胞等生物纳米工程提供数据与材料。
core-shell nanocrystals;chemical synthesis;growth mechanism;bioimaging;
本项目已完成了各项研究内容,实现预期的成果。初步建立了温和可控的化学合成路线制备高质量的核壳结构纳米晶,特别是制备了多种核/壳结构稀土离子掺杂上转换复合纳米晶材料。通过核壳纳米晶的合成要素的控制,制备了NaYF4:Yb/Er@CdE (E=S,Se)核壳结构纳米晶,成功实现了生物荧光标记物的化学合成。已初步探索了合成的核壳纳米晶经过表面修饰可以作为荧光标记物来标签细胞,可以用不同的激发波长来激发来荧光标签细胞。 项目期间发表SCI论文30余篇,基金支持下发表论文15篇以上,申请发明专利4项。本项目的成功实施,不仅可以为上转换/下转换荧光纳米晶材料的合成提供新的设计思想,而且为生物成像,光动力学治疗癌细胞等生物纳米工程提供数据与材料。