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【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,納米材料在不同領(lǐng)域的應(yīng)用也逐漸頻繁。納米材料在實際應(yīng)用中具有良好的化學(xué)活性及生物相容性,在化學(xué)發(fā)光分析過程中,不管是作為催化劑還是納米反應(yīng)平臺等方面,均得到一定應(yīng)用。本文則基于發(fā)光功能化方面分析納米材料的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】發(fā)光;功能化;納米材料
納米材料在實際應(yīng)用中,其主要特點是比表面積大、化學(xué)反應(yīng)活性強以及具有良好的尺寸效應(yīng),能夠和生物體產(chǎn)生特殊的相互作用。在生物標(biāo)記以及分析檢測中則主要是作為生物探針應(yīng)用,同時納米技術(shù)、生物技術(shù)以及分析技術(shù)的良好結(jié)合,也進一步促進了功能性納米材料的發(fā)展及應(yīng)用。本文則從發(fā)光功能化角度,對納米材料的發(fā)展及應(yīng)用探討。
1納米材料在電化學(xué)和電化學(xué)發(fā)光生物傳感中的應(yīng)用
其中將CdTe量子點作為標(biāo)志物的免疫傳感器,能夠同時測定人IgG抗原作為模型蛋白的熒光及電化學(xué)。首先借助于聚陽離子電解質(zhì)PDDA能夠在導(dǎo)電玻璃上將金膠納米粒子在ITO芯片上被成功吸附,之后在金膠納米離子上固定羊抗人IgG抗體,再實施封閉處理之后芯片則能夠和檢測出現(xiàn)抗原反應(yīng),并和量子點標(biāo)記的鼠抗人IgG抗體反應(yīng)。在以上反應(yīng)結(jié)束后可以進行熒光及電化學(xué)方式檢測。其中電致化學(xué)發(fā)光則是有效結(jié)合電化學(xué)和化學(xué)發(fā)光的檢測方法,應(yīng)用也比較廣泛。量子點特點則為熒光特性獨特以及生物相容性好,在其應(yīng)用過程中將硫基乙酸作為穩(wěn)定劑,則能夠成功合成水溶性Cds納米晶體。在對進行分析過程中,發(fā)現(xiàn)水溶液中會出現(xiàn)電致化學(xué)發(fā)光行為。采用自組裝方式和納米金放大技術(shù)相結(jié)合,在金電極上修飾Cds納米晶,則能夠構(gòu)建新型ECL免疫傳感器,主要是在低濃度脂蛋白檢測中應(yīng)用。這一材料在實際應(yīng)用中具有良好的電化學(xué)發(fā)光以及生物相容性,能夠進一步構(gòu)建量子點電化學(xué)發(fā)光免疫傳感器,主要應(yīng)用在人免疫球蛋白靈敏性檢測工作中。
2納米材料在聚合物電致發(fā)光中的應(yīng)用
聚合物電致發(fā)光在應(yīng)用中主要優(yōu)勢為:主動發(fā)光,并且效率高、寬視角、能耗低、厚度小、操作簡單等等,在照明及平板顯示領(lǐng)域中具有良好的應(yīng)用發(fā)展前景,目前已經(jīng)在全世界科學(xué)界及工業(yè)界得到普遍關(guān)注。聚合物電致發(fā)光二極管的首次研究則是在1990年,英國機劍橋大學(xué)首次報道關(guān)于聚對苯乙烯的聚合物電致發(fā)光二極管,在采用溶液法將聚合物前驅(qū)體進行成膜之后,放置在2500C真空高溫環(huán)境中進行處理,最終為均勻、致密的PPV薄膜,器件的陰陽極分別是Al和ITO,在<14V電壓環(huán)境下則能夠?qū)崿F(xiàn)外量子效率0.05%黃綠光發(fā)光。PPV則屬于是難溶性共軛聚合物,在其處理過程中一定要選用前驅(qū)體方式進行旋涂成膜,在操作過程中工藝復(fù)雜,同時薄膜質(zhì)量也比較差。在1991年美國加州大學(xué)則提出可通行的甲氧基異辛氧基對聚對苯乙烯進行取代,能夠在ITO上旋涂MEH-PPV溶液成膜,從而實現(xiàn)發(fā)光層,即將金屬Ca作為陰極則能夠得到1%橘紅色發(fā)光二極管,這一工藝在操作中簡單,同時具有高發(fā)光率聚合物電致發(fā)光二極管。1992年則進一步采用柔性塑料基底則可彎曲聚合物電致發(fā)光二極管,從而呈現(xiàn)出聚合物電致發(fā)光二極管最為迷人一面。在近些年來,世界對聚合物電致發(fā)光材料及期間的研究一直都比較重視,并取得顯著進步,但是就目前而言不管是聚合物電致發(fā)光器件穩(wěn)定性還是效率上均還有進步空間,因此還需要進一步加大研究。
3納米材料在化學(xué)發(fā)光免疫分析中的應(yīng)用
化學(xué)發(fā)光免疫分析則是化學(xué)發(fā)光法和免疫分析法兩者的結(jié)合產(chǎn)物,在納米技術(shù)迅速發(fā)展進程中,納米材料的無機有機自組裝復(fù)合研究也發(fā)展迅速。其中在研究過程中將納米材料作為新型免疫標(biāo)記物,和高效液相色譜分析法、分子印跡法以及毛細管電泳分析法等一系列現(xiàn)代分離技術(shù)及分析方法相結(jié)合,則能夠有效構(gòu)建具有良好靈敏度及特異度的納米材料化學(xué)發(fā)光免疫分析法,不但能夠廣泛應(yīng)用在藥物檢測中,同時也能夠應(yīng)用在蛋白質(zhì)、DNA以及疾病病原體等一系列檢驗中。同時在研究過程中納米標(biāo)記探針的出現(xiàn),則進一步讓人們在納米尺度上分析及檢測生命機體痕量物質(zhì),在生命活動機理以及疾病早期診斷預(yù)防中均具有重要應(yīng)用價值。和納米材料在魯米諾體系化學(xué)發(fā)光免疫反應(yīng)中的參與作用具有差異,其應(yīng)用則可以將其分成:催化增敏型、標(biāo)記溶出型、能量受體型以及負載平臺型四種,不同類型均具有不同作用。
4結(jié)語
具有發(fā)光功能化的納米材料的研究越來越全面深入,在此過程中我們能夠發(fā)現(xiàn)在納米材料及其技術(shù)發(fā)展進程中,不管是藥物、醫(yī)學(xué),還是食品以及環(huán)境等領(lǐng)域,化學(xué)發(fā)光免疫分析法已經(jīng)廣泛應(yīng)用在有機物和無機物微量及痕量分析工作中。在化學(xué)發(fā)光免疫分析法中,納米材料的參與作用則是高效催化劑,不管是納米生物探針還是量子點熒光劑等方面均具有廣闊應(yīng)用前景。同時在其發(fā)展進程中和一系列現(xiàn)代分析技術(shù)結(jié)合應(yīng)用之后,則能夠?qū)瘜W(xué)發(fā)光分析方法的靈敏度、穩(wěn)定性以及選擇性顯著提升,同時還能夠進一步擴大其檢測方法的應(yīng)用范圍。同時在采用以上一系列方法制成的化學(xué)發(fā)光分析儀,具有良好的自動化水平,同時操作簡單,能夠有效實現(xiàn)實時監(jiān)測,特別是在環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)學(xué)監(jiān)測以及食品安全監(jiān)測等方面具有良好的應(yīng)用前景,也有助于進一步促進化學(xué)發(fā)光免疫分析法的研究及發(fā)展。以上本文關(guān)于發(fā)光功能性納米材料的應(yīng)用有簡要分析,以能夠為同行工作研究者提供一定的參考資料,
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作者:努爾古再麗•艾則孜 單位:和田師范專科學(xué)校