Adv. Funct. Mater.：用于超灵敏荧光免疫分析的具有中心径向和高密度量子点的二氧化硅胶体

【引言】

具有独特的尺寸依赖性光学，电子和磁性的胶体纳米晶体，已被证明是高阶介观体系结构的理想构建模块。通常在构建二次纳米结构同时具有高负载能力和良好控制的尺寸/一致性，这就需要纳米级协同作用和功能单元的整合。来自基本纳米晶体的次级纳米结构提供了原始组分的协同磁性/发光特性，相邻颗粒之间的表面等离子体激元的耦合以及不同功能的集成的可能性，这对于创造具有改善性能的先进材料十分有意义。

【成果简介】

近日，中国科学院深圳先进技术研究院粟武教授、浙江工业大学胡军教授（共同通讯）等人报道了一种新型的疏水性量子点（QDs）与多孔模板的组装，以形成整个二氧化硅基质中具有密集且完整量子点的火龙果型荧光二氧化硅胶体。巯基封端的树枝状二氧化硅球体具有高度可及的中心径向孔和金属亲和内表面，被用作强有力的吸收剂主体，用于直接固定来自高负载容量有机相的量子点。烷基硅烷介导的二氧化硅包封防止了配体交换引起的QDs光学降解，有利于均相二氧化硅壳层的形成。这些多重量子点嵌入式二氧化硅球体对于不同颜色的量子点具有良好的相容性，具有良好的荧光保持性，高度的胶体/光学稳定性和多功能的表面功能。相关成果以题为“Brilliant Pitaya-Type Silica Colloids with Central–Radial and High-Density Quantum Dots Incorporation for Ultrasensitive Fluorescence Immunoassays”发表在了Advanced Functional Materials上。

【图文导读】

图1 掺入二氧化硅球体的火龙果型量子点的合成示意图

其涉及在树枝状金属亲和框架上固定疏水性量子点，通过有机二氧化硅封装和外壳二氧化硅生长使纳米组件相转移。

图2 结构表征

a-f）dSiO₂模板（a，d），dSiO₂/QDs组件（b，e）和SQS纳米球（c，f）的TEM图像

g-i）dSiO₂模板（g），dSiO₂/QDs组件（h）和SQS纳米球（i）的SEM图像

j，k）SQS纳米球（j）的STEM和单个SQS纳米球（k）的EDS元素映射

图3 量子点负载量分析

a，c）量子点装载量和量子点供给量之间的关系

b）量子点上清液（上）和再分散的dSiO₂/QDs纳米球在氯仿（下）中的照片，装配量为30％至180％的dSiO₂模板

d）dSiO₂/QDs纳米球的荧光强度与量子点负载量的关系

【小结】

该研究通过将高效量子点装配技术与疏水性量子点硅化相结合，建立了单一硅胶球内荧光信号最大化的新策略。这种独特的火龙果型结构与各种预先合成的含金属构件相容，为具有协同特性和综合功能的新型结构提供了超越传统超级粒子和基于模板组件的新视角。

文献链接：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）

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