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半导体纳米粒子合成与应用新方法以及微流控芯片流式细胞仪的研究

半导体纳米粒子是近几年发展起来的新型纳米材料,具有宽的激发光谱、窄的发射光谱、可精确调谐的发射波长、可忽略的光漂白等优越的荧光特性,可以很好地用于荧光标记,可以成为一类理想的生物荧光探针。本论文介绍了一种在100℃温和条件下水相合成CdTe纳米粒子的新方法。使用谷胱甘肽(GSH)作为稳定剂,CdTe纳米粒子的荧光发射波长可以控制在500-680 nm之间,并且反应可以在2个小时之内完成。利用半导体纳米粒子的诸多独特的光学特性,使用电穿孔技术使CdTe纳米粒子对细胞进行了荧光标记;对CdTe纳米粒子在小鼠体内生物学分布进行了初步研究;并提出了一种制备荧光编码微球的方法。流式细胞术是一项集多种技术于一体的新型高科技细胞分析技术,是一种自动而迅速地进行细胞及免疫分析的标准方法。近年来在其基础上建立起来很多新型的流式细胞仪系统,具有体积小、功能全、价格低、使用方便、应用广泛等特点。本论文对微流控芯片流式生化分析仪及检测生化组分的方法进行  (本文共191页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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水相合成的半导体纳米粒子作为荧光探针用于生物标记的研究

由于半导体纳米粒子(也称半导体量子点,Quantum dot,简称 QD)具有独特的光学和电学性质,其在生物学和医学等研究中的潜在的应用价值已引起了广大科学工作者的极大关注。作为荧光探针,QD 的光学特性比荧光分析法中常用的有机染料有明显的优越性。目前生物标记的研究中使用的QD 多采用金属有机化学法制得。此方法制备条件比较苛刻、反应步骤比较复杂、成本高、毒性较大,并且合成的 QD 并不十分适于生物应用,必须预先对其表面进行修饰,其步骤比较繁琐。最重要的是处理后得到的 QD 水溶液的稳定性大大降低。与金属有机化学法相比,水相合成法操作简单、毒性小、成本低,由于纳米粒子是直接在水相中合成的,这不仅解决了纳米粒子的水溶性问题,而且大大提高了 QD 的稳定性。本论文所完成的研究即为将水相合成的 QD 作为荧光探针用于生物标记的研究。在本论文第一章,介绍了半导体纳米粒子的独特的光学性质,总结了制备 QD 的各种方法,列举了 QD 尺寸的评...  (本文共179页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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Ⅱ-Ⅵ族半导体纳米粒子的制备及其作为增强拉曼散射基底的研究

本文制备了II-VI族半导体纳米粒子,并将其应用于增强拉曼散射的基底,从而拓宽了增强拉曼散射基底材料的选择范围。具体内容如下:首先我们研究了ZnO纳米晶的增强拉曼散射行为,观察到尺寸对增强所产生的影响和激发波长相关的行为。估算其增强因子大约为103。详细分析了增强机理,电荷转移机理在ZnO纳米晶增强效应中起主要作用,因为表面等离子体共振效应被排除。比较了半导体ZnO纳米晶基底上吸附分子的拉曼信号与金属基底上信号的异同,揭示了半导体基底独特的性质。为了进一步证实半导体纳米粒子能够用于增强拉曼散射的基底。我们制备了4-Mpy表面功能化的CdTe量子点,直径为3 nm。检测到CdTe量子点表面4-Mpy的拉曼信号比相同浓度4-Mpy的拉曼信号显著增强,增强因子可以达到104。观察到的拉曼信号包括4-Mpy的拉曼信号和CdTe量子点的光学声子峰。并观察到配体4-Mpy分子对CdTe量子点光学性质的影响。此外,我们制备了ZnS,CdS,C...  (本文共148页) 本文目录 | 阅读全文>>

太原理工大学
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半导体纳米粒子能隙与拉曼频率尺度效应的研究

当材料尺度进入到纳米量级,就会表现出与块体材料不同的性能。例如半导体纳米粒子就具有特殊的光学、电学、磁学、热力学等不同于块体结构的性能,这类材料对光电转换、存储设备、传感器、显示技术等领域有着极其重要的影响。因此半导体纳米材料引起了广泛的关注和大量的研究。关于半导体光学性能的研究大多数集中在实验和计算模拟。在理论方面,目前有量子限制理论和键序-键长-键强(BOLS)理论较为著名。但是这些理论模型中都存在有较多的自由变量,从而限制了这些理论模型的应用。因此建立一个可变参数少,且在全尺寸范围内都适用的理论模型有必要的。在本论文中,引入键数作为唯一变量来描述半导体纳米粒子的能隙和拉曼频率的尺度依赖。在纳米尺寸范围内,由于高表面能的影响,为了获得较稳定的结构,原子会聚集在一起形成新的结构来减小表面能。目前有很多关于纳米粒子形状的结构模型,例如切角八面体结构(TO)、二十面体(IH)、十面体(TH)等。因此用键数来描述纳米粒子的物理性能,...  (本文共56页) 本文目录 | 阅读全文>>

厦门大学
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生物大分子—半导体纳米粒子复合体系的光谱和光电化学性质

近年来,半导体纳米粒子与生物学的结合应用成为生物和医学领域的研究热点。其中,关于生物大分子一半导体纳米粒子缀合体系的研究,在生物学研究和医学诊断上,及纳米电子器件和生物传感器的研发,均具有指导意义。同时,基于半导体纳米粒子的量子点荧光探针在生物学标记、成像、检测等方面均具有重大的应用前景。本文的工作围绕着生物大分子—半导体纳米粒子缀合体系和半导体纳米粒子荧光探针的研究展开,主要进行了以下两方面的工作:1.以DNA作为模板及保护剂,构建DNA/半导体纳米粒子复合体系,研究DNA对复合体系的光谱和光电化学性质的影响,进一步探讨DNA与半导体纳米粒子之间的相互作用。2.构建不同类型的半导体纳米粒子荧光探针体系,通过光谱方法研究氧化还原蛋白质和半导体纳米粒子之间的相互作用,并细致探讨了影响相互作用的因素。研究取得以下主要结果:1.获得了DNA模板与半导体纳米粒子之间相互作用的荧光和光电信息(1)在DNA/CdS纳米粒子复合体系中,DNA...  (本文共89页) 本文目录 | 阅读全文>>

《半导体信息》2009年01期
半导体信息

大阪大学等控制半导体纳米粒子直径成功发出多种颜色的荧光

大阪大学研究生院工学研究系桑畑进教授、名古屋大学研究生院工学研究系鸟本司教授及日本IDEC的联合研究小组,通过采用光...  (本文共2页) 阅读全文>>