第1章 绪论 1
1.1探针与生物标记技术 1
1.2纳米材料与生物标记 3
1.2.1纳米科技与纳米材料 3
1.2.2用于生物标记的几种纳米颗粒 4
1.3无机纳米探针的主要类型及其应用进展 6
1.3.1金纳米颗粒 6
1.3.2发光量子点 8
1.3.3稀土掺杂的发光纳米颗粒 11
1.3.4磁性纳米颗粒 13
1.3.5荧光碳纳米颗粒 14
1.4无机纳米探针的应用前景 15
参考文献 17
第2章 金属纳米探针 22
2.1引言 22
2.2金属纳米颗粒的性质 22
2.2.1基本效应 22
2.2.2物理特性 24
2.2.3化学特性 27
2.3金属纳米颗粒的制备 28
2.3.1物理法 29
2.3.2化学法 30
2.3.3生物学法 34
2.4金属纳米颗粒的表征 44
2.4.1尺度及微观结构测量 44
2.4.2表面分析 45
2.4.3化学成分分析 46
2.5金属纳米颗粒的表面修饰 46
2.5.1表面修饰方法 47
2.5.2常用的表面修饰剂 48
2.6金属纳米颗粒作为探针的应用 52
2.6.1在核酸检测中的应用 52
2.6.2在蛋白质检测中的应用 59
2.6.3在免疫分析中的应用 60
2.6.4在细胞成像中的应用 64
2.6.5在其他领域中的应用 68
参考文献 75
第3章 量子点光学探针 81
3.1引言 81
3.2量子点的合成 83
3.2.1有机金属合成法 83
3.2.2水相合成法 85
3.2.3溶胶-凝胶法 88
3.2.4微乳液法 89
3.2.5仿生法 89
3.2.6其他方法 91
3.3量子点的表面修饰 92
3.3.1无机壳层修饰法 92
3.3.2有机配体修饰法 95
3.4量子点探针的应用 98
3.4.1量子点作为生物探针的应用 98
3.4.2量子点作为离子探针的应用 115
3.4.3量子点作为小分子探针的应用 123
3.4.4基于荧光增强的量子点“开关”荧光探针 126
3.4.5量子点光电化学探针在化学、生物物质检测中的应用 128
参考文献 131
第4章 稀土下转换发光纳米探针 139
4.1引言 139
4.2稀土发光纳米材料简介 140
4.2.1稀土材料的发光特性 140
4.2.2研究进展 140
4.3稀土下转换发光纳米材料分类 141
4.3.1氧化物基质纳米颗粒 141
4.3.2含氧酸盐基质纳米颗粒 142
4.3.3氟化物基质纳米颗粒 148
4.3.4羟基磷灰石基质的纳米发光材料 150
4.3.5多元基质的纳米复合物 150
4.4稀土下转换发光纳米颗粒的合成 151
4.4.1固相合成法 151
4.4.2液相合成法 152
4.5稀土下转换发光纳米颗粒的表面修饰 158
4.5.1有机分子修饰 159
4.5.2硅烷化修饰 163
4.6稀土下转换发光纳米颗粒的应用 166
4.6.1对生物分子的标记及免疫分析应用 166
4.6.2细胞标记成像 173
4.6.3在发光共振能量转移中的应用 178
4.6.4在药物传输及肿瘤治疗中的应用 180
4.6.5在其他方面的应用 182
参考文献 182
第5章 稀土上转换发光纳米探针 187
5.1引言 187
5.2上转换发光机理 187
5.2.1激发态吸收 188
5.2.2能量传递 189
5.2.3光子雪崩 193
5.3稀土上转换发光材料简介 194
5.3.1上转换发光材料的组成 194
5.3.2上转换发光材料的种类 195
5.3.3上转换发光纳米颗粒在生物分析中的应用前景 197
5.4稀土上转换发光纳米颗粒的合成 198
5.4.1共沉淀法 198
5.4.2热分解法 201
5.4.3水热法 207
5.4.4溶剂热法 210
5.4.5其他方法 214
5.4.6合成方法小结 217
5.5稀土上转换发光纳米颗粒的表面修饰 218
5.5.1无机壳层修饰法 219
5.5.2有机配体修饰法 223
5.6稀土上转换发光纳米颗粒的生物应用 227
5.6.1芯片上免疫反应的检测 227
5.6.2细胞成像 227
5.6.3组织及活体成像 234
5.6.4多模式成像 245
5.6.5光动力理疗 250
5.6.6基于发光共振能量转移的生物检测 252
5.6.7基于磁性分离的生物检测 258
参考文献 259
第6章 磁性纳米探针 264
6.1磁性简介 264
6.2磁性纳米颗粒的合成 264
6.2.1沉淀法 265
6.2.2水/溶剂热法 265
6.2.3溶胶-凝胶法 267
6.2.4微波辅助加热法 267
6.2.5其他方法 269
6.3磁性纳米颗粒的表面修饰 269
6.3.1硅烷化修饰 270
6.3.2高分子聚合物修饰 270
6.3.3有机小分子修饰 274
6.4磁性纳米颗粒的应用 274
6.4.1磁共振成像 274
6.4.2药物输送 275
6.4.3生物分离 276
6.4.4靶向热疗 278
6.5与其他纳米颗粒的复合 279
6.5.1磁性纳米金 279
6.5.2磁性量子点 288
6.5.3磁性稀土发光纳米材料 298
参考文献 307
第7章 荧光碳纳米探针 310
7.1荧光碳点 310
7.1.1荧光碳点的制备 311
7.1.2荧光碳点制备技术的新进展 320
7.1.3荧光碳点的应用 324
7.2纳米金刚石 344
7.2.1纳米金刚石的制备 344
7.2.2荧光纳米金刚石的应用 347
参考文献 350
索引 354