荧光仿生超顺磁纳米粒的制备及其对细菌的快速分离和检测

修饰有生物活性基团和荧光成分的超顺磁纳米粒可以特异结合各类生物物质，有效分离目标物，方便地被荧光显微镜观测。本项目在超顺磁纳米粒表面接枝可粘附多种细菌的宿主细胞表面糖类残基和荧光物质，形成荧光仿生磁性纳米微粒，该微粒具有特定细菌粘附功能和荧光特性，较强的磁响应性，而本身无磁性，易分散、分离，可与微米级的细菌表面粘附素形成细菌粘附的仿生生物界面。一个细菌可以粘附多个磁性微球，在外磁场作用下快速分离，直接经荧光显微检测分析，得到试液细菌形状和密度，达到检测和清除细菌的目的。本项目整合荧光物质和糖类残基修饰超顺磁纳米粒，形成粘附素受体和细菌粘附素间的仿生生物界面；将接枝不同粘附素受体的微球混合，可使其具有广谱的细菌粘附作用；通过研究不同荧光物质接枝性能，采取不同偶联方法，降低荧光湮灭度，可实时监测细菌粘附过程。因而该研究具有重大、潜在的社会效益、经济效益和科研价值。

该项目组成员在基金的支持下，建立了超顺磁纳米粒生物学应用实验室，对该项目的内容进行了细致、深入的研究，得到了一系列的研究成果，更进一步地拓展了项目组在此项目相关领域的研究，使得该项目成为一个基点，有力支撑了项目组在该研究领域的展开。. 该项目直接培养了7名硕士研究生，其中两名已经毕业。项目进行了大量的实验工作，前期研究较为基础，后期成果方才显现，因而多篇较高水平文章将在今年半年至一年内发表。目前共发表了5篇文章（含两篇EI，一篇核心期刊），待发表2篇中文核心，待发表3篇SCI英文文章。项目申请了两篇专利，目前尚在审核。. 该项目制备了具有超顺磁性的四氧化三铁纳米粒子，并对磁性纳米粒子表面进行硅烷保护，将SiO2成功包裹在Fe3O4纳米粒子表面。制备了磁性荧光（FITC）纳米复合粒子。使用不同的检测方法比较了三种方法制备产物的磁性和荧光特性，反相微乳液法制备的复合纳米粒子有较好的形貌、结构，因而表现出较好的磁性和荧光特性。制备的磁性荧光复合粒子，对其表面氨基化，通过EDC偶联了牛血清白蛋白（BSA），考察了该生物微球与细胞的相互作用。 . 合成了CdTe量子点，考察了合成条件包括pH，镉离子浓度和回流时间对CdTe纳米晶的光学性质的影响。制备了粒径在70nm左右，尺寸均匀，荧光较强的CdTe@SiO2复合粒子。制备了Fe3O4@SiO2磁性氧化硅粒子，Fe3O4@SiO2@CdTe@SiO2磁性荧光纳米复合粒子。获得的Fe3O4@SiO2颗粒粒径在120nm左右，粒径均一，分散性好。Fe3O4@SiO2@CdTe@SiO2颗粒粒径最小在170nm左右，荧光最强。在磁性荧光复合粒子表面接枝了氨基基团，并将RGDS短肽连接到复合粒子上。荧光复合材料与细胞作用，具有较好的生物相容性，可被细胞吞噬或者吸附，能够用于磁热或磁导向处理。. 用Click 反应制备了甘露糖衍生物接枝的磁性荧光纳米复合粒子。制备以Fe3O4为核外层包裹荧光标记物FITC的磁性荧光粒子，将4-羰基-4-（丙-2炔氧基）丁酸的NHS活化酯与磁性荧光复合粒子结合， 3′-叠氮丙醇-O-α-D-甘露糖苷通过Click 反应接枝到含端炔基的磁性荧光复合粒子上。复合粒子粒径约为100 nm并表现出强而稳定的荧光和磁性特性。荧光复合材料与大肠杆菌快速结合，达到分离鉴别的目的。