稀土掺杂氟化物MLnF4（M=Li,K; Ln=Y,Gd）上转换纳米荧光标记材料及其生物应用

本项目主要研制可用于荧光生物标记的新型稀土掺杂氟化物纳米晶MLnF4(M=Li,K; Ln=Y,Gd)上转换发光材料，并提出采用配体交换法对纳米颗粒进行表面修饰使其具有生物亲和性，深入研究并揭示稀土掺杂MLnF4 纳米晶的能级结构、能量传递、上转换和激发态动力学，探索稀土纳米荧光标记材料的发光效率与纳米颗粒尺寸和表面结构的关系，寻找抑制表面猝灭效应和提高其发光效率的途径，从中筛选出至少一种高效、高灵敏度的纳米荧光生物标记材料，并实现该材料在生物素－亲和素典型生物模型体系的均相荧光共振能量传递（FRET）检测和人口腔上皮癌细胞（KB）的成像分析。预期本项目研制的新型稀土氟化物荧光标记材料在荧光强度、光稳定性、生物亲和性和灵敏度等方面都表现出优于有机染料和稀土鳌合物的良好性能，且材料成本大大降低，在荧光生物成像、纳米荧光免疫分析、生物芯片和纳米尺度下生物分子相互作用等研究领域将发挥重要的应用。

稀土掺杂氟化物纳米材料是一种发光性能优良的荧光标记材料，在项目资金的支持下，项目组采用热分解、共沉淀或溶剂热法等成功地合成了多种单分散的稀土掺杂氟化物MLnF4（M=Li,K; Ln=Y,Gd）纳米晶；利用荧光光谱等手段对材料的光学性质与合成条件、形貌、粒径尺寸等的关系进行了系统的分析，通过低温高分辨光谱分析了稀土离子在材料中的光谱学位置，并计算了其电子能级结构；此外，利用筛选出的高效发光体系进行了亲和素蛋白的异相和均相检测，很好的完成了预定的研究目标。