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发光功能化的纳米材料的应用探讨

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【摘要】随着科学技术的发展,纳米材料在不同领域的应用也逐渐频繁。纳米材料在实际应用中具有良好的化学活性及生物相容性,在化学发光分析过程中,不管是作为催化剂还是纳米反应平台等方面,均得到一定应用。本文则基于发光功能化方面分析纳米材料的应用。

【关键词】发光;功能化;纳米材料

纳米材料在实际应用中,其主要特点是比表面积大、化学反应活性强以及具有良好的尺寸效应,能够和生物体产生特殊的相互作用。在生物标记以及分析检测中则主要是作为生物探针应用,同时纳米技术、生物技术以及分析技术的良好结合,也进一步促进了功能性纳米材料的发展及应用。本文则从发光功能化角度,对纳米材料的发展及应用探讨。

1纳米材料在电化学和电化学发光生物传感中的应用

其中将CdTe量子点作为标志物的免疫传感器,能够同时测定人IgG抗原作为模型蛋白的荧光及电化学。首先借助于聚阳离子电解质PDDA能够在导电玻璃上将金胶纳米粒子在ITO芯片上被成功吸附,之后在金胶纳米离子上固定羊抗人IgG抗体,再实施封闭处理之后芯片则能够和检测出现抗原反应,并和量子点标记的鼠抗人IgG抗体反应。在以上反应结束后可以进行荧光及电化学方式检测。其中电致化学发光则是有效结合电化学和化学发光的检测方法,应用也比较广泛。量子点特点则为荧光特性独特以及生物相容性好,在其应用过程中将硫基乙酸作为稳定剂,则能够成功合成水溶性Cds纳米晶体。在对进行分析过程中,发现水溶液中会出现电致化学发光行为。采用自组装方式和纳米金放大技术相结合,在金电极上修饰Cds纳米晶,则能够构建新型ECL免疫传感器,主要是在低浓度脂蛋白检测中应用。这一材料在实际应用中具有良好的电化学发光以及生物相容性,能够进一步构建量子点电化学发光免疫传感器,主要应用在人免疫球蛋白灵敏性检测工作中。

2纳米材料在聚合物电致发光中的应用

聚合物电致发光在应用中主要优势为:主动发光,并且效率高、宽视角、能耗低、厚度小、操作简单等等,在照明及平板显示领域中具有良好的应用发展前景,目前已经在全世界科学界及工业界得到普遍关注。聚合物电致发光二极管的首次研究则是在1990年,英国机剑桥大学首次报道关于聚对苯乙烯的聚合物电致发光二极管,在采用溶液法将聚合物前驱体进行成膜之后,放置在2500C真空高温环境中进行处理,最终为均匀、致密的PPV薄膜,器件的阴阳极分别是Al和ITO,在<14V电压环境下则能够实现外量子效率0.05%黄绿光发光。PPV则属于是难溶性共轭聚合物,在其处理过程中一定要选用前驱体方式进行旋涂成膜,在操作过程中工艺复杂,同时薄膜质量也比较差。在1991年美国加州大学则提出可通行的甲氧基异辛氧基对聚对苯乙烯进行取代,能够在ITO上旋涂MEH-PPV溶液成膜,从而实现发光层,即将金属Ca作为阴极则能够得到1%橘红色发光二极管,这一工艺在操作中简单,同时具有高发光率聚合物电致发光二极管。1992年则进一步采用柔性塑料基底则可弯曲聚合物电致发光二极管,从而呈现出聚合物电致发光二极管最为迷人一面。在近些年来,世界对聚合物电致发光材料及期间的研究一直都比较重视,并取得显著进步,但是就目前而言不管是聚合物电致发光器件稳定性还是效率上均还有进步空间,因此还需要进一步加大研究。

3纳米材料在化学发光免疫分析中的应用

化学发光免疫分析则是化学发光法和免疫分析法两者的结合产物,在纳米技术迅速发展进程中,纳米材料的无机有机自组装复合研究也发展迅速。其中在研究过程中将纳米材料作为新型免疫标记物,和高效液相色谱分析法、分子印迹法以及毛细管电泳分析法等一系列现代分离技术及分析方法相结合,则能够有效构建具有良好灵敏度及特异度的纳米材料化学发光免疫分析法,不但能够广泛应用在药物检测中,同时也能够应用在蛋白质、DNA以及疾病病原体等一系列检验中。同时在研究过程中纳米标记探针的出现,则进一步让人们在纳米尺度上分析及检测生命机体痕量物质,在生命活动机理以及疾病早期诊断预防中均具有重要应用价值。和纳米材料在鲁米诺体系化学发光免疫反应中的参与作用具有差异,其应用则可以将其分成:催化增敏型、标记溶出型、能量受体型以及负载平台型四种,不同类型均具有不同作用。

4结语

具有发光功能化的纳米材料的研究越来越全面深入,在此过程中我们能够发现在纳米材料及其技术发展进程中,不管是药物、医学,还是食品以及环境等领域,化学发光免疫分析法已经广泛应用在有机物和无机物微量及痕量分析工作中。在化学发光免疫分析法中,纳米材料的参与作用则是高效催化剂,不管是纳米生物探针还是量子点荧光剂等方面均具有广阔应用前景。同时在其发展进程中和一系列现代分析技术结合应用之后,则能够对化学发光分析方法的灵敏度、稳定性以及选择性显著提升,同时还能够进一步扩大其检测方法的应用范围。同时在采用以上一系列方法制成的化学发光分析仪,具有良好的自动化水平,同时操作简单,能够有效实现实时监测,特别是在环境监测、医学监测以及食品安全监测等方面具有良好的应用前景,也有助于进一步促进化学发光免疫分析法的研究及发展。以上本文关于发光功能性纳米材料的应用有简要分析,以能够为同行工作研究者提供一定的参考资料,

参考文献:

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作者:努尔古再丽•艾则孜 单位:和田师范专科学校

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