基于量子点与蛋白质分子印迹技术的新型荧光探针的制备及应用研究

将量子点和蛋白质分子印迹技术联用，结合分子印迹的高选择性与量子点荧光检测的高灵敏性，制备蛋白质分子印迹-量子点荧光探针。首先采用溶胶凝胶法、微乳液法、配体置换法等方法对量子点进行表面修饰；在功能化的量子点表面通过共价或非共价方式结合上模板蛋白；然后，分别采用表面聚合、本体聚合等方式进行印迹；最后，洗脱模板蛋白，得到具有特异性识别能力和荧光响应的蛋白质分子印迹-量子点荧光探针。该制备方法融合了量子点和分子印迹技术的优点，可通过探针荧光信号的变化实现对复杂生物体系中目标蛋白质的高选择性、高灵敏性的识别。本课题是纳米科学、高分子化学、材料化学、分析化学、蛋白质组学、分子识别等领域相结合的前沿课题，具有创新性和明显的应用价值。此外，该项目的研究成果对于其它生物大分子的识别也具有良好的借鉴和推广价值。

将量子点和蛋白质分子印迹联合，结合分子印迹技术的高选择性与量子点荧光检测技术的高灵敏性，采用溶胶-凝胶法成功制备了对模板蛋白细胞色素c具有特异性识别能力和荧光响应的蛋白质分子印迹包覆量子点纳米复合粒子。量子点表面通过非共价方式结合上模板蛋白细胞色素c，然后选择合适的功能单体和交联试剂，以表面聚合的方式进行印迹。选择适宜的洗脱溶液洗去模板分子，从而得到具有特异性识别能力和荧光响应的蛋白质分子印迹包覆量子点纳米复合粒子。通过荧光强度的变化考察了纳米复合粒子对模板蛋白细胞色素c的识别行为。该制备方法融合了量子点和分子印迹制备技术的优点，可通过探针荧光信号的变化实现对目标蛋白质的高选择性、高灵敏性的识别；制备了一种温敏型的蛋白质印迹包覆量子点复合材料。首先选择适宜的条件在量子点表面修饰SiO2层，这样不仅可以降低量子点的毒性，而且量子点表面的SiO2层便于对其表面做进一步修饰。然后选择温敏型的功能单体（N-异丙基丙烯酰胺）、交联试剂（N,N’-亚甲基双丙烯酰胺），以牛血红蛋白作为模板分子，采用过硫酸铵引发方法成功制备了对模板分子具有特征性记忆识别的分子印迹包覆量子点复合材料。选用牛血清蛋白等蛋白作为竞争蛋白来测试印迹材料的印迹效果和对模板分子的选择性分离识别能力。结果表明，印迹材料具有温敏特性，可以选择性地识别模板蛋白；以变性的牛血清蛋白（dBSA）修饰在量子点表面，采用溶胶-凝胶的方法制备分子印迹包覆量子点复合材料。选用dBSA修饰量子点不仅可以增加量子点的稳定性和荧光特性，而且可以作为功能单体对模板分子起辅助识别作用；合成了一种新颖的杂化结构二氧化硅/CdTe/分子印迹聚合物复合材料，并成功地用于对模板蛋白牛血红蛋白的特异性识别和测定；以牛血清白蛋白抗原决定基为模板，以包硅CdTe量子点为核，合成了荧光型表面分子印迹材料，并用于目标蛋白牛血清白蛋白的特异性识别和荧光检测；同时，对蛋白质印迹材料制备方法进行了研究。分别制备了蛋白质印迹整体柱、蛋白质印迹微球、具有中空结构的蛋白质印迹聚合物、大孔蛋白质印迹冰冻水凝胶及温敏型核-壳结构蛋白质印迹纳米球，并成功地应用于模板蛋白质的识别和分离。该项目的研究成果可用于复杂生物体系中目标蛋白质的高选择性、高灵敏性的识别。