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第1章 绪论1

1.1 探针与生物标记技术1

1.2 纳米材料与生物标记3

1.2.1 纳米科技与纳米材料3

1.2.2 用于生物标记的几种纳米颗粒4

1.3 无机纳米探针的主要类型及其应用进展6

1.3.1 金纳米颗粒6

1.3.2 发光量子点7

1.3.3 稀土掺杂的发光纳米颗粒9

1.3.4 磁性纳米颗粒10

1.3.5 荧光碳纳米颗粒11

1.4 无机纳米探针的应用前景12

参考文献13

第2章 金属纳米探针17

2.1 引言17

2.2 金属纳米颗粒的性质17

2.2.1 金属纳米颗粒的基本效应17

2.2.2 金属纳米颗粒的物理特性19

2.2.3 金属纳米颗粒的化学特性22

2.3 金属纳米颗粒的制备23

2.3.1 物理法24

2.3.2 化学法25

2.3.3 生物学法29

2.4 金属纳米颗粒的表征38

2.4.1 尺度及微观结构测量39

2.4.2 表面分析39

2.4.3 化学成分分析40

2.5 金属纳米颗粒的表面修饰41

2.5.1 表面修饰方法41

2.5.2 常用的表面修饰剂42

2.6 金属纳米颗粒作为探针的应用44

2.6.1 在核酸检测中的应用44

2.6.2 在蛋白质检测中的应用51

2.6.3 在免疫分析中的应用52

2.6.4 在细胞成像中的应用56

2.6.5 在其他领域中的应用58

参考文献65

第3章 量子点荧光探针71

3.1 引言71

3.2 量子点的合成73

3.2.1 有机金属合成法73

3.2.2 水相合成法75

3.2.3 溶胶-凝胶法77

3.2.4 微乳液法78

3.2.5 仿生法78

3.2.6 其他方法80

3.3 量子点的表面修饰81

3.3.1 无机壳层修饰法81

3.3.2 有机配体修饰法84

3.4 量子点探针的应用87

3.4.1 量子点作为生物探针的应用87

3.4.2 量子点作为离子探针的应用98

3.4.3 量子点作为小分子探针的应用105

3.4.4 基于荧光增强的量子点“开关”荧光探针108

参考文献110

第4章 稀土下转换发光纳米探针116

4.1 引言116

4.2 稀土发光纳米材料简介117

4.2.1 稀土材料的发光特性117

4.2.2 研究进展117

4.3 稀土下转换发光纳米材料分类118

4.3.1 氧化物基质纳米颗粒118

4.3.2 含氧酸盐基质纳米颗粒119

4.3.3 氟化物基质纳米颗粒125

4.4 稀土下转换发光纳米颗粒的合成127

4.4.1 固相合成法127

4.4.2 液相合成法127

4.5 稀土下转换发光纳米颗粒的修饰133

4.5.1 有机分子修饰134

4.5.2 硅烷化修饰137

4.6 稀土下转换发光纳米颗粒的应用139

4.6.1 对生物分子的标记及免疫分析应用140

4.6.2 细胞标记成像144

4.6.3 在发光共振能量转移中的应用146

4.6.4 在其他方面的应用147

参考文献149

第5章 稀土上转换发光纳米探针152

5.1 引言152

5.2 上转换发光机理152

5.2.1 激发态吸收153

5.2.2 能量传递154

5.2.3 光子雪崩158

5.3 稀土上转换发光材料简介159

5.3.1 上转换发光材料的组成159

5.3.2 上转换发光材料的种类160

5.3.3 上转换发光纳米颗粒在生物分析中的应用前景162

5.4 稀土上转换发光纳米颗粒的合成163

5.4.1 共沉淀法163

5.4.2 热分解法166

5.4.3 水热法172

5.4.4 溶剂热法175

5.4.5 其他方法179

5.4.6 合成方法小结181

5.5 稀土上转换发光纳米颗粒的表面修饰182

5.5.1 无机壳层修饰法183

5.5.2 有机配体修饰法186

5.6 稀土上转换发光纳米颗粒的生物应用189

5.6.1 芯片上免疫反应的检测190

5.6.2 细胞成像190

5.6.3 组织及活体成像195

5.6.4 基于发光共振能量转移的生物检测198

5.6.5 基于磁性分离的生物检测202

参考文献203

第6章 磁性纳米探针207

6.1 磁性简介207

6.2 磁性纳米粒子的合成207

6.2.1 沉淀法208

6.2.2 水／溶剂热法208

6.2.3 溶胶-凝胶法210

6.2.4 微波辅助加热法210

6.2.5 其他方法212

6.3 磁性纳米粒子的表面修饰212

6.3.1 硅烷化修饰213

6.3.2 高分子聚合物修饰213

6.3.3 有机小分子修饰215

6.4 磁性纳米粒子的应用215

6.4.1 磁共振成像215

6.4.2 药物输送216

6.4.3 生物分离217

6.4.4 靶向热疗219

6.5 与其他纳米粒子的复合219

6.5.1 磁性纳米金219

6.5.2 磁性量子点225

6.5.3 磁性稀土发光纳米材料231

参考文献238

第7章 荧光碳纳米探针242

7.1 荧光碳点242

7.1.1 荧光碳点的制备243

7.1.2 荧光碳点的应用251

7.2 纳米金刚石256

7.2.1 纳米金刚石的制备256

7.2.2 荧光纳米金刚石的应用259

参考文献261