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1、第4O卷分析化學(FENXIHUAXUE)研究報告第8期2012年8月ChineseJournalofAnalyticalChemistry1169～1174DOI：10．3724／SP．J．1096．2012．20033硅殼包被的核殼型量子點熒光納米顆粒的制備及其細菌計數(shù)的應(yīng)用傅昕1,2張何黃可龍(湖南工程學院化學化工學院，湘潭411104)(中南大學化學化工學院長沙410083)摘要以氧化鎘和硬脂酸鋅為前驅(qū)體，合成了’CdSe／ZnS核殼型量子點(QDs)。采用反相微乳液技術(shù)，在溫和條件下實現(xiàn)了硅殼包被的CdSe／ZnS熒光納米顆粒的成功制備。在戊二
2、醛的交聯(lián)作用下，以金黃色葡萄球菌(S．a(chǎn)ureus)為目標細菌、熒光納米顆粒為熒光探針，建立了一種高靈敏的、簡單快速的細菌計數(shù)的方法，并借助熒光顯微鏡成功地進行成像探測研究。通過考察熒光納米顆粒與細菌的孵育時間、包入硅殼的核殼量子點質(zhì)量等多種因素的影響。在最優(yōu)化條件下，本方法的線性范圍為5×10～5×10CFU／mL；檢出限為500CFU／mL；線性回歸方程為y一494．96749X-1194．25738(R=0．9960)。本方法操作簡單，檢測時間短，有效克服了傳統(tǒng)平板計數(shù)方法和基于有機染料的熒光檢測方法存在的缺陷，提高了靈敏度。將此法用于6種實際樣品
3、的細菌數(shù)量測定，檢測結(jié)果與平板計數(shù)方法基本一致，相對標準偏差在3．1％～8．2％之間，結(jié)果令人滿意。關(guān)鍵詞硅殼包被的CdSe／ZnS熒光納米顆粒；反相微乳液技術(shù)；熒光探針；細菌計數(shù)1引言量子點(QDs)是一種由Ⅱ一Ⅵ族和Ⅲ一V族元素組成的納米顆粒。與傳統(tǒng)的有機染料熒光探針相比，量子點具有激發(fā)光譜寬、發(fā)射光譜對稱、半峰寬窄，發(fā)射波長可調(diào)以及光化學穩(wěn)定性高等特點，在生物學、醫(yī)藥學、食品和環(huán)境等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用[1-4]。由于裸量子點(如CdSe)易受雜質(zhì)和晶格缺陷的影響，其量子產(chǎn)率很低，化學家們經(jīng)過多年努力，在核表面覆蓋另一層晶體結(jié)構(gòu)相似、帶隙更大的半導體
4、材料(如ZnS)，使量子點表面無輻射重組位置被鈍化、減少激發(fā)缺陷、消除非輻射馳豫，使熒光量子產(chǎn)率和光熱穩(wěn)定性都得到顯著的提高。然而，目前高性能的核殼型量子點均是在有機溶劑中制備的，具有疏水性，在與生物分子相連時需進行表面基團轉(zhuǎn)換。而二氧化硅材料具有制備簡單、易于表面進一步修飾及好的生物相容性等優(yōu)點，成為當前最佳的包裹材料之一。細菌(尤其是病原菌)的檢測涉及食品安全檢驗、疾病診斷以及環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域，與人類健康息息相關(guān)。傳統(tǒng)的細菌檢測方法，靈敏度低、費時耗力，不能滿足當前食品安全快速檢測的要求。近年來發(fā)展的酶聯(lián)免疫法”、PCR法和流式細胞計數(shù)法【1等新方法，
5、也存在儀器昂貴、樣品需富集等局限性。而熒光檢測方法有效的克服了這些缺點，有利于快速、有效地對原始樣品進行細菌計數(shù)【l4]。雖然已有一些用量子點標記抗原和酶特異性檢測病原體的報道，但是快速進行細菌總數(shù)測定的研究還很少。而硅殼型量子點熒光標記技術(shù)比傳統(tǒng)有機染料熒光標記技術(shù)具有更高的靈敏度和光穩(wěn)定性，可用于細菌的快速、靈敏的定量檢測。本研究以氧化鎘和硬脂酸鋅代替有機金屬為前驅(qū)體，合成了CdSe／ZnS核殼型量子點，采用反相微乳液技術(shù)，在溫和條件下實現(xiàn)了表面帶氨基和磷酸基團的硅殼包被的CdSe／ZnS熒光納米顆粒的成功制備。在戊二醛的交聯(lián)作用下，以金黃色葡萄球菌
6、(S．a(chǎn)RTeus)為目標細菌，建立了一種高靈敏的、簡單快速的細菌計數(shù)方法。本方法適用于食物或環(huán)境細菌污染程度、疾病感染程度的快速檢測。2實驗部分2．1儀器和試劑F一2500型熒光分光光度計(日本日立公司)；JEOLJEM-1230型透射電鏡(TEM，日本電子株式會201~01-10收稿；201~03—16接受本文系國家自然科學基金(No．21005067)、湖南省自然科學基金(No．11JJ4015)資助。E—mail：fuxinl129@h~mailtom分析化學第40卷社)；Zeiss熒光倒置顯微鏡(ZeissAxioObserverZ1)。三辛基
7、氧化膦(TOPO，90％)、三辛基膦(TOP,98％)、十六烷基胺(HDA，90％)、油酸(90％)、氧化鎘(99．9％)、硬脂酸鋅(95％)、Se粉(200目，>99．5％)、硫粉(99．5％)、環(huán)己烷及IgepalCO一520均購自Sigma-Aldrich公司；戊二醛、3一氨丙基三乙氧基硅烷(APS，95％)、正硅酸乙酯(TEOS，99．9％)和3-(三羥基甲硅烷基)一丙甲基膦酸酯(THPMP,42％)均購自北京百靈威化學試劑有限公司。2．2CdSe／ZnS核殼量子點的合成CdSe核的制備：參照并改進文獻[15]的方法，在N：保護下，將39．5mg
8、硒粉溶入2．5mLTOP中，得到se的前驅(qū)體溶液(TOPSe)。向三頸燒瓶中依次
