荧光探针对具有纳米结构光纤探头表面修饰及功能研究

荧光探针与光纤探头的牢固结合是荧光光纤传感在线检测的关键技术。以共价键将荧光探针固定在探头表面可以解决探针泄露问题，有利于生物活体组织的实时检测。本项目的重点是用化学腐蚀法制备锥形光纤探头，利用硅烷水解或溶胶-凝胶法在探头表面形成微球及孔道等纳米结构，增加探头的比表面积和反应活性，借助硅烷偶联剂及支化反应，提高其表面暴露氨基的量。通过官能团转换，将典型的氧自由基荧光探针共价修饰到探头表面，通过TEM、SEM及XPS等手段对修饰探头进行表征。利用点光源系统和光纤光谱仪，考察其对氧自由基的荧光响应。根据探针的特点，探索修饰探头的可重复利用性。采用注射法将自由基溶液注射到生物组织中，将光纤探头插入该组织，研究修饰探头对组织内自由基的荧光响应程度和信号采集效率。本项目的目标是提高单光纤传感探头的荧光响应强度，为生物组织中自由基的在线检测提供新方法、新技术。

在国家自然科学基金青年项目的资助下，我们开展了“荧光探针对具有纳米结构光纤探头表面修饰及功能研究”项目研究，并取得了一些阶段性成果。项目主要研究内容包括二个方面：(1) 新型自由基荧光探针的合成：设计合成了含香豆素功能基、喹啉功能基的自由基荧光探针，利用核磁和质谱等手段确定了其结构，利用紫外、荧光和荧光显微镜等方法研究了其对羟基自由基及NO自由基的识别效果。(2)光纤的表面修饰及传感研究：在石英材料表面进行了纳米化，而后对其进行修饰，荧光显微镜实验结果表明经纳米化后进行修饰，该材料的荧光响应效果有了明显的提高。在三年的研究时间里，我们取得的一些阶段性成果，已在Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy，Supramolecular Chemistry，Chinese Journal of Chemistry等重要刊物上发表SCI收录学术论文3篇。申请国家发明专利2项（1项已经获得授权）。共培养本科毕业生12人，1名青年教师晋升职称为讲师。