由于金可與巰基之間形成很強的Au-S共價鍵,金納米粒子可以很好的結(jié)合納米技術和生物檢測技術。金納米粒子在水中形成的分散系俗稱膠體金,以膠體金為標記物的免疫金和免疫金染色法,可以單標記或多重標記,并可以進行大分子的定性、定位以至定時量研究,已被廣泛應用于醫(yī)學和生物學的眾多領域。人們對膠體金在功能化固體表面的化學組裝行為也做了系統(tǒng)的研究。
有學者利用納米金與多核苷酸聚合物構象的改變可以改變?nèi)芤侯伾奶匦裕⒘擞脦€基化寡核核苷酸探針標記納米金并檢測特定多核苷酸序列的新方法,為特定DNA序列檢測的研究和應用開辟了一個新領域,在DNA傳感器以至DNA芯片的制作方面都有廣闊的應用前景。
然而在膠體金溶液的應用過程中,還存在著納米金溶膠穩(wěn)定性受環(huán)境因素影響嚴重的問題,在電解質(zhì)溶液中易形成不可逆聚集,從而影響其后續(xù)使用。
量子點也稱半導體晶體。當半導體納米粒子的尺寸與其電子空穴半徑(約5~10nm)相接近時,由于電子波函數(shù)的量子限制效應,半導體納米粒子能帶的有效帶隙隨粒子的半徑減少而增加,導致吸收光譜和熒光光譜的藍移。光譜性質(zhì)主要取決于半導體納米粒子的半徑大小,而與其組成無關。
通過改變粒子的大小可獲得紫外到近紅外范圍內(nèi)任意點光譜。標記生物分子的量子點是一種核殼結(jié)構的物質(zhì),它是一種量子點為核,在其外部使用另一種材料形成表面的薄層,此結(jié)構可得到較高的發(fā)光率和較好的光化學穩(wěn)定性。與傳統(tǒng)的染色分子相比,量子點有許多優(yōu)點。小的無機晶體能隨更多勵磁循環(huán)和光散發(fā),而一般的有機分子隨力小且容易分解。所以,無機晶體的穩(wěn)定性使研究人員能在更長是時間內(nèi)觀察細胞在組織中的活動。量子點zui大的好處是它們的色彩更豐富、發(fā)光強度高和光化學穩(wěn)定性好。除此之外,量子點還為生物醫(yī)學領域提供了多色編碼技術,使其在基因表達技術、高通量篩選和醫(yī)學診斷方面又很大的發(fā)展前景。
但量子點也有其缺點:首先其合成條件十分苛刻,需要在高溫、絕氧、絕水的條件下成核。雖然現(xiàn)在已經(jīng)可以在室溫或水環(huán)境中合成量子點,但仍需絕氧環(huán)境。另外,量子點的水溶性不好,易于聚集且對生物體有毒副作用,而且不易表面修飾。
二氧化硅納米粒子由于表面含有大量的羥基基團,這些羥基能夠和很多物質(zhì)反應生成氨基、羧基、硫基等基團,二氧化硅也能吸附抗生素蛋白,這種易于表面修飾的特性使它廣泛應用于生物分析,另外,二氧化硅本身無毒生物親合性高,在生化檢測領域愈來愈受重視。熒光二氧化硅納米粒子具有以下優(yōu)點:
1、高熒光強度;
2、高穩(wěn)定性;
3、利于表面修飾;
4、粒子大小的均一性與可調(diào)控性;
5、多數(shù)熒光試劑對活體細胞有一定的毒副作用,用二氧化硅粒子將其包裹后可避免其對細胞的毒副作用。
以上這些特性使得熒光二氧化硅納米粒子在免疫檢測、生物傳感器方面具有很大的發(fā)展前景。
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