IV族纳米点的化学发光性能研究及其在化学发光免疫分析中的应用

Chemiluminescent immunoassay has been widely applied in clinical diagnosis and environmental detection. The mainly signal compounds used in chemiluminescent immunoassay are luminescent compounds and enzyme, which affect the stability of the method. Our study has found carbon nanodots with good optical performance and biological compatibility could react with some oxidants with chemiluminescent emission and the signal was fairly stable. Based on these, the project is planning to prepare IV group nanodots, such as carbon and silicon nanodots, that could react with oxidants to produce chemiluminescent emission. The chemiluminescent mechanism will be studied in details. The chosen nanodots are further conjugated with immunol reagent in immunoassay, based on which,a new type of chemiluminescent immunoassay will be developed. The research will give us new insights into the signal compounds that are used in chemiluminescent immunoassay and is theoretically significant and valuable.

化学发光免疫分析在临床诊断，环境检测等方面得到广泛应用。化学发光免疫分析所采用的标记物主要为化学发光物质和酶。然而在实际使用过程中，此类标记物的稳定性有待进一步提高。申请者在前期的研究中发现光学性能稳定，且生物兼容性好的IV族碳纳米点可与部分氧化剂发生化学发光反应，且信号稳定。本课题拟深入并系统地研究IV族纳米材料中的碳和硅纳米点的化学发光性能，研究其与活性氧相互作用的机制，从中筛选出合适的纳米点，将其标记于免疫试剂上，建立新型化学发光免疫分析方法。该研究将对化学发光免疫分析方法标记物的开发提供新思路，并具有重要的理论意义和实际应用价值。

碳、硅等组成的IV族纳米量子点具有光学性能优异，生物毒性小的特点，在光成像以及催化领域得到一些重要应用，其发光机理以及更多的新性能开发广受研究者们的重视。本研究立足于开发新型IV族纳米量子点的化学发光新性能，按照“纳米量子点的合成方法的开发”-“纳米量子点的化学发光性能考察”-“建立纳米量子点为信号标记物的药物免疫分析方法”的实验思路，通过微波加热法和水热法，快速合成多种光学性能优异的碳、硅、碳化硅等纳米颗粒。本研究发现所合成量子点对碳酸钠-过氧亚硝酸盐、鲁米诺-N-溴代琥珀酰亚胺、Na2SO3-Ce（IV）等化学发光体系有明显的增强现象。此外通过碳量子点表面功能团的调控，如氨基化的碳量子点，可进行生物素化，建立生物素的免疫分析方法。本研究工作开发出IV族纳米量子点相关的化学发光新体系具有发光强度大，且化学发光强度稳定的特点。此外本研究工作首次将荧光碳纳米量子点作为免疫试剂的信号标记物质，开拓了免疫分析的标记物使用范围，有效推动免疫分析技术的进步。