碲化鎘量子點(diǎn)自組裝膜的構(gòu)建及其對(duì)溶菌酶的界面?zhèn)鞲?/h1>
2011-04-12 00:00:00徐義邦孫向英楊傳孝
分析化學(xué) 2011年9期
摘 要 利用自組裝膜（SAMs）技術(shù)在石英片表面構(gòu)建了碲化鎘量子點(diǎn)SAMs。考察了組裝液濃度、組裝時(shí)間和聚電解質(zhì)組裝層數(shù)等組裝條件對(duì)膜發(fā)光性能的影響，并用紫外可見(jiàn)吸收光譜儀、熒光光譜儀、共聚焦熒光顯微鏡和原子力顯微鏡對(duì)其進(jìn)行了表征。基于溶菌酶對(duì)該SAMs的熒光具有猝滅效應(yīng)，建立了一種快速靈敏測(cè)定痕量溶菌酶的界面熒光分析法，線(xiàn)性響應(yīng)范圍為0.10～10.19
g/L，檢出限為48 ng/L，靈敏度較純液相分析提高3個(gè)數(shù)量級(jí)。所構(gòu)建的SAMs具有良好的穩(wěn)定性和可逆再生性，在0.1 mol/L NaCl溶液（pH 12.0）中浸泡1 h即可實(shí)現(xiàn)再生。本方法用于人血清中溶菌酶的測(cè)定，回收率為85.7%～105.5%。
關(guān)鍵詞 碲化鎘；量子點(diǎn)； 溶菌酶；自組裝膜；熒光分析
1 引 言
量子點(diǎn)（QDs）作為一種新型熒光探針，已被廣泛應(yīng)用于金屬離子和生物分子的檢測(cè)中。自組裝膜（Self-assembled monolayers，SAMs）結(jié)合了LB（Langmuir blodgett）膜的分子有序性和化學(xué)吸附的穩(wěn)定性，加上其本身的針孔現(xiàn)象、離子門(mén)作用及較好的生物兼容性，使其具有作為傳感膜的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。將QDs以適當(dāng)?shù)姆绞脚c無(wú)機(jī)或有機(jī)基體復(fù)合組裝到基底表面形成傳感膜，不僅可以極大地提高分析檢測(cè)的靈敏度，而且在一定條件下可以再生重復(fù)使用。 溶菌酶（Lysozyme）是一種能使致病菌中黏多糖水解的堿性酶，常用于治療慢性鼻炎、急慢性咽喉炎、口腔潰瘍和水痘等疾病，同時(shí)也是多種疾病的標(biāo)志物。因此，溶菌酶的分析檢測(cè)對(duì)醫(yī)藥、疾病的預(yù)警和診斷具有重要意義。目前，基于QDs與溶菌酶相互作用而進(jìn)行溶菌酶檢測(cè)的報(bào)道不多，而且采用的都是純液相分析，靈敏度不高，響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)且不可再生。本研究構(gòu)建了發(fā)光性能穩(wěn)定的碲化鎘量子點(diǎn)自組裝膜（CdTe QDs SAMs）。基于溶菌酶對(duì)此SAMs的熒光具有猝滅效應(yīng)，建立了一種快速靈敏且可逆再生測(cè)定痕量溶菌酶的界面熒光分析法。
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 儀器與試劑
F-4500型熒光光譜儀（日本Hitachi公司）；UV-2401C型紫外分光光度計(jì)（日本Shimadzu公司）；TCS SP5型共聚焦熒光顯微鏡（德國(guó)Lecia公司）；Nanoscope 3D ADC5原子力顯微鏡（美國(guó)Veeco公司）。CdCl2#8226;2.5H2O、碲粉（99.999%）、巰基乙酸（TGA）、溶菌酶（生化試劑）、KBH4 （上海國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；聚二甲基二烯丙基氯化銨（PDDA，北京百靈威化學(xué)技術(shù)有限公司）；聚苯乙烯磺酸鈉（PSS，美國(guó)Acros公司）。實(shí)驗(yàn)用水為二次蒸餾水。
2.2 KHTe的配制
將2 mmol碲粉和4 mmol KBH4移入5 mL水中，通高純氮?dú)?5 min，密封，4 ℃下反應(yīng)過(guò)夜，備用。
2.3 CdTe QDs的制備
參照文獻(xiàn)\\方法合成。將4 mmol CdCl2#8226;2.5H2O和10 mmol TGA溶于100 mL水中，用2 mol/L NaOH調(diào)至pH 10.5，在高純氮?dú)獗Ｗo(hù)和劇烈攪拌下迅速加入新配制的KHTe溶液，100 ℃下加熱回流。
2.4 石英片預(yù)處理
將石英片（Quartz）依次在鉻酸洗液、水、無(wú)水乙醇中超聲清洗10 min；然后在Piranha溶液（98% H2SO4-30% H2O2， 7∶3， V/V）中80 ℃超聲清洗30 min；最后用水超聲清洗10 min，以高純氮?dú)獯蹈伞?/p>
2.5 Quartz/PDDA/PSS/PDDA/PSS/PDDA/CdTe SAMs的制備
經(jīng)預(yù)處理后的石英片依次在1% （V/V） PDDA、1 g/L PSS溶液中交替組裝1 h，得到前體膜Quartz/PDDA/PSS/PDDA/PSS/PDDA; 再在CdTe QDs（8 mmol/L，以Cd2＋濃度計(jì)）溶液中組裝30 min，即得Quartz/PDDA/PSS/PDDA/PSS/PDDA/CdTe SAMs（以下簡(jiǎn)稱(chēng)CdTe SAMs）。每次組裝完成后，石英片用水淋洗、高純氮?dú)獯蹈珊螅龠M(jìn)行下一層組裝。組裝過(guò)程如圖1所示。
圖1 CdTe SAMs自組裝示意圖
Fig．1 Schematic diagram of CdTe self-assembled monolayers （SAMs）
2.6 CdTe SAMs熒光光譜測(cè)定
熒光光譜采用Hitachi F-4500熒光分光光度計(jì)測(cè)定，將CdTe SAMs置于熒光池中，調(diào)整膜位使其與入射光角度為50°，以保證最大限度地接受熒光信號(hào)而干擾最小，設(shè)定激發(fā)波長(zhǎng)為350 nm，檢測(cè)電壓為700 V，狹縫為5.0 nm/5.0 nm。
3 結(jié)果與討論
3.1 CdTe SAMs組裝條件的選擇
選擇合適的聚電解質(zhì)濃度和組裝時(shí)間，是獲得高質(zhì)量聚電解質(zhì)多層膜的關(guān)鍵。本實(shí)驗(yàn)比較了不同濃度的PDDA（0.5%～2.0%，V/V）、PSS（0.5～2.0 g/L）和CdTe QDs（1～18 mmol/L）溶液，組裝不同時(shí)間（5～240 min）的組裝效果。結(jié)果表明: 當(dāng)PDDA濃度為1% （V/V）、PSS濃度為1 g/L，組裝時(shí)間均為1 h，CdTe濃度選用8 mmol/L，組裝時(shí)間為30 min時(shí)，組裝效果最好。
考察了前體膜中聚電解質(zhì)組裝層數(shù)（1～5層）的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，CdTe SAMs的熒光強(qiáng)度隨著前體膜中聚電解質(zhì)組裝層數(shù)的增加而增強(qiáng)，這與文獻(xiàn)\\的結(jié)果一致。主要是因?yàn)镻DDA和PSS組裝在基底表面時(shí)容易出現(xiàn)局部分布不均勻的現(xiàn)象，聚電解質(zhì)組裝層數(shù)越多，膜表面的缺陷得到修飾，最外層膜逐漸變得平整、均勻致密， 圖2 CdTe溶液（1）和CdTe SAMs（2）的歸一化熒光光譜及紫外吸收光譜
Fig．2 Normalized fluorescence spectra and absorption spectra of CdTe solution （1） and CdTe SAMs （2）表面帶的電荷增加，更有利于下一步QDs的組裝。為了獲得成膜質(zhì)量高、穩(wěn)定性好和熒光強(qiáng)度高的CdTe SAMs，后續(xù)實(shí)驗(yàn)中選擇Quartz/PDDA/PSS/PDDA/PSS/PDDA為前體膜。
3.2 CdTe SAMs的表征
分別測(cè)定用于組裝的CdTe溶液和CdTe SAMs的熒光光譜和紫外可見(jiàn)吸收光譜。圖2表明，CdTe SAMs膜表面可發(fā)射出CdTe QDs特性的熒光光譜，熒光峰在535 nm處，相比于溶液相（532 nm）出現(xiàn)了微小的紅移。多層QDs自組裝成膜后熒光峰出現(xiàn)紅移的現(xiàn)象已有多篇文獻(xiàn)報(bào)道。Li和Yang等認(rèn)為，與QDs溶液相比，組裝在膜上的QDs排列更加緊密，濃度更高，相鄰層不同粒徑大小的QDs間會(huì)產(chǎn)生能量轉(zhuǎn)移，從而引起QDs SAMs熒光峰的紅移。本研究只在膜的最外層組裝了一層QDs，QDs間產(chǎn)生能量轉(zhuǎn)移的可能性很小，引起紅移的原因可能是QDs由于所處微環(huán)境不同，與PDDA相互作用后，在膜表面出現(xiàn)少量團(tuán)聚造成的。
將CdTe SAMs在共聚焦熒光顯微鏡下觀察（圖3a），可觀察到膜表面有大量分布比較均勻的綠色熒光亮點(diǎn)，該亮點(diǎn)正是CdTe QDs發(fā)光。這也表明CdTe QDs已經(jīng)組裝到石英片表面，成功制備了CdTe SAMs。圖3b給出了輕敲模式下獲得的CdTe SAMs表面形貌原子力顯微鏡（AFM）圖，可以看到CdTe QDs在膜表面分布較為均勻，少數(shù)較大的峰狀物可能是由于在靜電組裝過(guò)程中CdTe QDs發(fā)生團(tuán)聚造成的。圖3 CdTe SAMs共聚焦熒光顯微鏡圖（a）和原子力顯微鏡圖（b）
Fig．3 Confocal fluorescence image （a） and atomic force microscopy image （b） of CdTe SAMs
激發(fā)波長(zhǎng)（Excitation wavelength）: 350 nm。
3.3 緩沖液對(duì)熒光強(qiáng)度的影響?yīng)?/p>
將CdTe SAMs浸入20 mmol/L PBS（pH 7.4）中，觀察浸泡時(shí)間（0～240 min）對(duì)膜熒光強(qiáng)度的影響。從圖4 可見(jiàn)，CdTe SAMs與緩沖溶液接觸后，膜表面的熒光強(qiáng)度開(kāi)始時(shí)出現(xiàn)較大程度的減弱。之后隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸增強(qiáng)，約1 h后達(dá)到穩(wěn)定。后續(xù)的實(shí)驗(yàn)選定CdTe SAMs在20 mmol/L PBS（pH 7.4）中浸泡1 h。
3.4 反應(yīng)時(shí)間對(duì)熒光強(qiáng)度的影響?yīng)?/p>
考察了反應(yīng)時(shí)間（0～60 min）對(duì)CdTe SAMs熒光猝滅程度的影響。結(jié)果表明，CdTe SAMs與溶菌酶反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間僅2 min可達(dá)到穩(wěn)定（圖5），1 h內(nèi)基本保持不變，比文獻(xiàn)\\報(bào)道的其它QDs SAMs作為熒光探針的反應(yīng)時(shí)間短很多。這主要是因?yàn)槲墨I(xiàn)多數(shù)采用的是層層組裝多層QDs的方法，待測(cè)物逐層滲透到最里層的QDs并與之反應(yīng)需要較長(zhǎng)的時(shí)間，甚至長(zhǎng)達(dá)幾小時(shí)。為確保反應(yīng)充分進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)采用反應(yīng)5 min后進(jìn)行測(cè)定。
將與1.60
g/L溶菌酶作用后的SAMs在0.1 mol/L NaCl溶液（pH 12.0）中浸泡1 h， 即可洗脫溶菌酶，洗脫溶菌酶后SAMs熒光強(qiáng)度恢復(fù)了90.7%；將再生后的SAMs重新用于1.60
g/L溶菌酶的測(cè)定，熒光猝滅程度（I0/I＝1.49）與再生前（I0/I＝1.57）基本相同， 表明制備的CdTe SAMs具有良好的可逆再生性。
將CdTe SAMs放入水中浸泡，5 h后取出，測(cè)定水中幾乎無(wú)熒光，沒(méi)有發(fā)生熒光泄漏。另外，將制備的SAMs放在冰箱中4 ℃保存2個(gè)月后，取出測(cè)定該SAMs的熒光光譜，膜上的熒光強(qiáng)度僅出現(xiàn)輕微降低，說(shuō)明制備的CdTe SAMs具有良好的穩(wěn)定性能。
3.8 樣品分析
為考察本方法的可行性，測(cè)定了3個(gè)正常人血清樣本（華僑大學(xué)校醫(yī)院提供）中的溶菌酶含量，并進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表2，表明本方法可用于實(shí)際樣品的分析。
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Fabrication of CdTe Quantum Dots Self-assembled Multilayers and
Interfacial Sensing for Lysozyme
XU Yi-Bang， SUN Xiang-Ying*， YANG Chuan-Xiao
（College of Material Science and Engineering， Huaqiao University， Xiamen 361021）
Abstract CdTe quantum dots （QDs） were synthesized directly in aqueous solution by using thioglycolic acid as the stabilizer. And CdTe QDs self-assembled monolayers （SAMs） were fabricated onto the quartz surface. The assembly conditions such as polyelectrolyte concentration， assembly time and polyelectrolyte assembled layers were investigated， and the SAMs were characterized via UV-vis absorption spectra， fluorescence spectra， confocal fluorescence microscope and atomic force microscopy. A fast and sensitive method was established to detect trace lysozyme based on the fluorescence quenching of CdTe SAMs by lysozyme. In addition， a good linear relationship between fluorescence response and concentration of lysozyme could be obtained in the range from 0.10
g/L to 10.19
g/L， the detection limit was 48 ng/L， and the sensitivity was higher than the pure liquid method by 3 orders of magnitude. The CdTe SAMs sensor is stable and can be regenerated by immersing into 0.1 mol/L NaCl solution of pH 12.0 for 1 h. The proposed method was successfully applied to lysozyme detection in human serum samples with recovery of 85.7%－105.5%。
Keywords Cadmium telluride; Quantum dots; Lysozyme; Self-assembled monolayers; Fluorescence analysis
（Received 23 January 2011; accepted 20 April 2011）
摘 要 利用自組裝膜（SAMs）技術(shù)在石英片表面構(gòu)建了碲化鎘量子點(diǎn)SAMs。考察了組裝液濃度、組裝時(shí)間和聚電解質(zhì)組裝層數(shù)等組裝條件對(duì)膜發(fā)光性能的影響，并用紫外可見(jiàn)吸收光譜儀、熒光光譜儀、共聚焦熒光顯微鏡和原子力顯微鏡對(duì)其進(jìn)行了表征。基于溶菌酶對(duì)該SAMs的熒光具有猝滅效應(yīng)，建立了一種快速靈敏測(cè)定痕量溶菌酶的界面熒光分析法，線(xiàn)性響應(yīng)范圍為0.10～10.19
g/L，檢出限為48 ng/L，靈敏度較純液相分析提高3個(gè)數(shù)量級(jí)。所構(gòu)建的SAMs具有良好的穩(wěn)定性和可逆再生性，在0.1 mol/L NaCl溶液（pH 12.0）中浸泡1 h即可實(shí)現(xiàn)再生。本方法用于人血清中溶菌酶的測(cè)定，回收率為85.7%～105.5%。
關(guān)鍵詞 碲化鎘；量子點(diǎn)； 溶菌酶；自組裝膜；熒光分析
1 引 言
量子點(diǎn)（QDs）作為一種新型熒光探針，已被廣泛應(yīng)用于金屬離子和生物分子的檢測(cè)中。自組裝膜（Self-assembled monolayers，SAMs）結(jié)合了LB（Langmuir blodgett）膜的分子有序性和化學(xué)吸附的穩(wěn)定性，加上其本身的針孔現(xiàn)象、離子門(mén)作用及較好的生物兼容性，使其具有作為傳感膜的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。將QDs以適當(dāng)?shù)姆绞脚c無(wú)機(jī)或有機(jī)基體復(fù)合組裝到基底表面形成傳感膜，不僅可以極大地提高分析檢測(cè)的靈敏度，而且在一定條件下可以再生重復(fù)使用。 溶菌酶（Lysozyme）是一種能使致病菌中黏多糖水解的堿性酶，常用于治療慢性鼻炎、急慢性咽喉炎、口腔潰瘍和水痘等疾病，同時(shí)也是多種疾病的標(biāo)志物。因此，溶菌酶的分析檢測(cè)對(duì)醫(yī)藥、疾病的預(yù)警和診斷具有重要意義。目前，基于QDs與溶菌酶相互作用而進(jìn)行溶菌酶檢測(cè)的報(bào)道不多，而且采用的都是純液相分析，靈敏度不高，響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)且不可再生。本研究構(gòu)建了發(fā)光性能穩(wěn)定的碲化鎘量子點(diǎn)自組裝膜（CdTe QDs SAMs）。基于溶菌酶對(duì)此SAMs的熒光具有猝滅效應(yīng)，建立了一種快速靈敏且可逆再生測(cè)定痕量溶菌酶的界面熒光分析法。
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 儀器與試劑
F-4500型熒光光譜儀（日本Hitachi公司）；UV-2401C型紫外分光光度計(jì)（日本Shimadzu公司）；TCS SP5型共聚焦熒光顯微鏡（德國(guó)Lecia公司）；Nanoscope 3D ADC5原子力顯微鏡（美國(guó)Veeco公司）。CdCl2#8226;2.5H2O、碲粉（99.999%）、巰基乙酸（TGA）、溶菌酶（生化試劑）、KBH4 （上海國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；聚二甲基二烯丙基氯化銨（PDDA，北京百靈威化學(xué)技術(shù)有限公司）；聚苯乙烯磺酸鈉（PSS，美國(guó)Acros公司）。實(shí)驗(yàn)用水為二次蒸餾水。
2.2 KHTe的配制
將2 mmol碲粉和4 mmol KBH4移入5 mL水中，通高純氮?dú)?5 min，密封，4 ℃下反應(yīng)過(guò)夜，備用。
2.3 CdTe QDs的制備
參照文獻(xiàn)\\方法合成。將4 mmol CdCl2#8226;2.5H2O和10 mmol TGA溶于100 mL水中，用2 mol/L NaOH調(diào)至pH 10.5，在高純氮?dú)獗Ｗo(hù)和劇烈攪拌下迅速加入新配制的KHTe溶液，100 ℃下加熱回流。
2.4 石英片預(yù)處理
將石英片（Quartz）依次在鉻酸洗液、水、無(wú)水乙醇中超聲清洗10 min；然后在Piranha溶液（98% H2SO4-30% H2O2， 7∶3， V/V）中80 ℃超聲清洗30 min；最后用水超聲清洗10 min，以高純氮?dú)獯蹈伞?/p>
2.5 Quartz/PDDA/PSS/PDDA/PSS/PDDA/CdTe SAMs的制備
經(jīng)預(yù)處理后的石英片依次在1% （V/V） PDDA、1 g/L PSS溶液中交替組裝1 h，得到前體膜Quartz/PDDA/PSS/PDDA/PSS/PDDA; 再在CdTe QDs（8 mmol/L，以Cd2＋濃度計(jì)）溶液中組裝30 min，即得Quartz/PDDA/PSS/PDDA/PSS/PDDA/CdTe SAMs（以下簡(jiǎn)稱(chēng)CdTe SAMs）。每次組裝完成后，石英片用水淋洗、高純氮?dú)獯蹈珊螅龠M(jìn)行下一層組裝。組裝過(guò)程如圖1所示。
圖1 CdTe SAMs自組裝示意圖
Fig．1 Schematic diagram of CdTe self-assembled monolayers （SAMs）
2.6 CdTe SAMs熒光光譜測(cè)定
熒光光譜采用Hitachi F-4500熒光分光光度計(jì)測(cè)定，將CdTe SAMs置于熒光池中，調(diào)整膜位使其與入射光角度為50°，以保證最大限度地接受熒光信號(hào)而干擾最小，設(shè)定激發(fā)波長(zhǎng)為350 nm，檢測(cè)電壓為700 V，狹縫為5.0 nm/5.0 nm。
3 結(jié)果與討論
3.1 CdTe SAMs組裝條件的選擇
選擇合適的聚電解質(zhì)濃度和組裝時(shí)間，是獲得高質(zhì)量聚電解質(zhì)多層膜的關(guān)鍵。本實(shí)驗(yàn)比較了不同濃度的PDDA（0.5%～2.0%，V/V）、PSS（0.5～2.0 g/L）和CdTe QDs（1～18 mmol/L）溶液，組裝不同時(shí)間（5～240 min）的組裝效果。結(jié)果表明: 當(dāng)PDDA濃度為1% （V/V）、PSS濃度為1 g/L，組裝時(shí)間均為1 h，CdTe濃度選用8 mmol/L，組裝時(shí)間為30 min時(shí)，組裝效果最好。
考察了前體膜中聚電解質(zhì)組裝層數(shù)（1～5層）的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，CdTe SAMs的熒光強(qiáng)度隨著前體膜中聚電解質(zhì)組裝層數(shù)的增加而增強(qiáng)，這與文獻(xiàn)\\的結(jié)果一致。主要是因?yàn)镻DDA和PSS組裝在基底表面時(shí)容易出現(xiàn)局部分布不均勻的現(xiàn)象，聚電解質(zhì)組裝層數(shù)越多，膜表面的缺陷得到修飾，最外層膜逐漸變得平整、均勻致密， 圖2 CdTe溶液（1）和CdTe SAMs（2）的歸一化熒光光譜及紫外吸收光譜
Fig．2 Normalized fluorescence spectra and absorption spectra of CdTe solution （1） and CdTe SAMs （2）表面帶的電荷增加，更有利于下一步QDs的組裝。為了獲得成膜質(zhì)量高、穩(wěn)定性好和熒光強(qiáng)度高的CdTe SAMs，后續(xù)實(shí)驗(yàn)中選擇Quartz/PDDA/PSS/PDDA/PSS/PDDA為前體膜。
3.2 CdTe SAMs的表征
分別測(cè)定用于組裝的CdTe溶液和CdTe SAMs的熒光光譜和紫外可見(jiàn)吸收光譜。圖2表明，CdTe SAMs膜表面可發(fā)射出CdTe QDs特性的熒光光譜，熒光峰在535 nm處，相比于溶液相（532 nm）出現(xiàn)了微小的紅移。多層QDs自組裝成膜后熒光峰出現(xiàn)紅移的現(xiàn)象已有多篇文獻(xiàn)報(bào)道。Li和Yang等認(rèn)為，與QDs溶液相比，組裝在膜上的QDs排列更加緊密，濃度更高，相鄰層不同粒徑大小的QDs間會(huì)產(chǎn)生能量轉(zhuǎn)移，從而引起QDs SAMs熒光峰的紅移。本研究只在膜的最外層組裝了一層QDs，QDs間產(chǎn)生能量轉(zhuǎn)移的可能性很小，引起紅移的原因可能是QDs由于所處微環(huán)境不同，與PDDA相互作用后，在膜表面出現(xiàn)少量團(tuán)聚造成的。
將CdTe SAMs在共聚焦熒光顯微鏡下觀察（圖3a），可觀察到膜表面有大量分布比較均勻的綠色熒光亮點(diǎn)，該亮點(diǎn)正是CdTe QDs發(fā)光。這也表明CdTe QDs已經(jīng)組裝到石英片表面，成功制備了CdTe SAMs。圖3b給出了輕敲模式下獲得的CdTe SAMs表面形貌原子力顯微鏡（AFM）圖，可以看到CdTe QDs在膜表面分布較為均勻，少數(shù)較大的峰狀物可能是由于在靜電組裝過(guò)程中CdTe QDs發(fā)生團(tuán)聚造成的。圖3 CdTe SAMs共聚焦熒光顯微鏡圖（a）和原子力顯微鏡圖（b）
Fig．3 Confocal fluorescence image （a） and atomic force microscopy image （b） of CdTe SAMs
激發(fā)波長(zhǎng)（Excitation wavelength）: 350 nm。
3.3 緩沖液對(duì)熒光強(qiáng)度的影響?yīng)?/p>
將CdTe SAMs浸入20 mmol/L PBS（pH 7.4）中，觀察浸泡時(shí)間（0～240 min）對(duì)膜熒光強(qiáng)度的影響。從圖4 可見(jiàn)，CdTe SAMs與緩沖溶液接觸后，膜表面的熒光強(qiáng)度開(kāi)始時(shí)出現(xiàn)較大程度的減弱。之后隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸增強(qiáng)，約1 h后達(dá)到穩(wěn)定。后續(xù)的實(shí)驗(yàn)選定CdTe SAMs在20 mmol/L PBS（pH 7.4）中浸泡1 h。
3.4 反應(yīng)時(shí)間對(duì)熒光強(qiáng)度的影響?yīng)?/p>
考察了反應(yīng)時(shí)間（0～60 min）對(duì)CdTe SAMs熒光猝滅程度的影響。結(jié)果表明，CdTe SAMs與溶菌酶反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間僅2 min可達(dá)到穩(wěn)定（圖5），1 h內(nèi)基本保持不變，比文獻(xiàn)\\報(bào)道的其它QDs SAMs作為熒光探針的反應(yīng)時(shí)間短很多。這主要是因?yàn)槲墨I(xiàn)多數(shù)采用的是層層組裝多層QDs的方法，待測(cè)物逐層滲透到最里層的QDs并與之反應(yīng)需要較長(zhǎng)的時(shí)間，甚至長(zhǎng)達(dá)幾小時(shí)。為確保反應(yīng)充分進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)采用反應(yīng)5 min后進(jìn)行測(cè)定。
將與1.60
g/L溶菌酶作用后的SAMs在0.1 mol/L NaCl溶液（pH 12.0）中浸泡1 h， 即可洗脫溶菌酶，洗脫溶菌酶后SAMs熒光強(qiáng)度恢復(fù)了90.7%；將再生后的SAMs重新用于1.60
g/L溶菌酶的測(cè)定，熒光猝滅程度（I0/I＝1.49）與再生前（I0/I＝1.57）基本相同， 表明制備的CdTe SAMs具有良好的可逆再生性。
將CdTe SAMs放入水中浸泡，5 h后取出，測(cè)定水中幾乎無(wú)熒光，沒(méi)有發(fā)生熒光泄漏。另外，將制備的SAMs放在冰箱中4 ℃保存2個(gè)月后，取出測(cè)定該SAMs的熒光光譜，膜上的熒光強(qiáng)度僅出現(xiàn)輕微降低，說(shuō)明制備的CdTe SAMs具有良好的穩(wěn)定性能。
3.8 樣品分析
為考察本方法的可行性，測(cè)定了3個(gè)正常人血清樣本（華僑大學(xué)校醫(yī)院提供）中的溶菌酶含量，并進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表2，表明本方法可用于實(shí)際樣品的分析。
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Fabrication of CdTe Quantum Dots Self-assembled Multilayers and
Interfacial Sensing for Lysozyme
XU Yi-Bang， SUN Xiang-Ying*， YANG Chuan-Xiao
（College of Material Science and Engineering， Huaqiao University， Xiamen 361021）
Abstract CdTe quantum dots （QDs） were synthesized directly in aqueous solution by using thioglycolic acid as the stabilizer. And CdTe QDs self-assembled monolayers （SAMs） were fabricated onto the quartz surface. The assembly conditions such as polyelectrolyte concentration， assembly time and polyelectrolyte assembled layers were investigated， and the SAMs were characterized via UV-vis absorption spectra， fluorescence spectra， confocal fluorescence microscope and atomic force microscopy. A fast and sensitive method was established to detect trace lysozyme based on the fluorescence quenching of CdTe SAMs by lysozyme. In addition， a good linear relationship between fluorescence response and concentration of lysozyme could be obtained in the range from 0.10
g/L to 10.19
g/L， the detection limit was 48 ng/L， and the sensitivity was higher than the pure liquid method by 3 orders of magnitude. The CdTe SAMs sensor is stable and can be regenerated by immersing into 0.1 mol/L NaCl solution of pH 12.0 for 1 h. The proposed method was successfully applied to lysozyme detection in human serum samples with recovery of 85.7%－105.5%。
Keywords Cadmium telluride; Quantum dots; Lysozyme; Self-assembled monolayers; Fluorescence analysis
（Received 23 January 2011; accepted 20 April 2011）
