Adv. Funct. Mater.：用于超靈敏熒光免疫分析的具有中心徑向和高密度量子點的二氧化硅膠體

【引言】

具有獨特的尺寸依賴性光學，電子和磁性的膠體納米晶體，已被證明是高階介觀體系結構的理想構建模塊。通常在構建二次納米結構同時具有高負載能力和良好控制的尺寸/一致性，這就需要納米級協同作用和功能單元的整合。來自基本納米晶體的次級納米結構提供了原始組分的協同磁性/發光特性，相鄰顆粒之間的表面等離子體激元的耦合以及不同功能的集成的可能性，這對于創造具有改善性能的先進材料十分有意義。

【成果簡介】

近日，中國科學院深圳先進技術研究院粟武教授、浙江工業大學胡軍教授（共同通訊）等人報道了一種新型的疏水性量子點（QDs）與多孔模板的組裝，以形成整個二氧化硅基質中具有密集且完整量子點的火龍果型熒光二氧化硅膠體。巰基封端的樹枝狀二氧化硅球體具有高度可及的中心徑向孔和金屬親和內表面，被用作強有力的吸收劑主體，用于直接固定來自高負載容量有機相的量子點。烷基硅烷介導的二氧化硅包封防止了配體交換引起的QDs光學降解，有利于均相二氧化硅殼層的形成。這些多重量子點嵌入式二氧化硅球體對于不同顏色的量子點具有良好的相容性，具有良好的熒光保持性，高度的膠體/光學穩定性和多功能的表面功能。相關成果以題為“Brilliant Pitaya-Type Silica Colloids with Central–Radial and High-Density Quantum Dots Incorporation for Ultrasensitive Fluorescence Immunoassays”發表在了Advanced Functional Materials上。

【圖文導讀】

圖1 摻入二氧化硅球體的火龍果型量子點的合成示意圖

其涉及在樹枝狀金屬親和框架上固定疏水性量子點，通過有機二氧化硅封裝和外殼二氧化硅生長使納米組件相轉移。

圖2 結構表征

a-f）dSiO₂模板（a，d），dSiO₂/QDs組件（b，e）和SQS納米球（c，f）的TEM圖像

g-i）dSiO₂模板（g），dSiO₂/QDs組件（h）和SQS納米球（i）的SEM圖像

j，k）SQS納米球（j）的STEM和單個SQS納米球（k）的EDS元素映射

圖3 量子點負載量分析

a，c）量子點裝載量和量子點供給量之間的關系

b）量子點上清液（上）和再分散的dSiO₂/QDs納米球在氯仿（下）中的照片，裝配量為30％至180％的dSiO₂模板

d）dSiO₂/QDs納米球的熒光強度與量子點負載量的關系

【小結】

該研究通過將高效量子點裝配技術與疏水性量子點硅化相結合，建立了單一硅膠球內熒光信號最大化的新策略。這種獨特的火龍果型結構與各種預先合成的含金屬構件相容，為具有協同特性和綜合功能的新型結構提供了超越傳統超級粒子和基于模板組件的新視角。

文獻鏈接：Brilliant Pitaya-Type Silica Colloids with Central–Radial and High-Density Quantum Dots Incorporation for Ultrasensitive Fluorescence Immunoassays（Adv. Funct. Mater.,2017,DOI:10.1002/adfm.201705380）

本文由材料人生物材料組Allen供稿，材料牛整理編輯。

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