基于上轉換熒光共振能量轉移的ClO-納米探針

李 亞， 李 貞， 梁 濤， 肖仲文， 劉志洪

(生物醫(yī)學分析化學教育部重點實驗室，武漢大學化學與分子科學學院，湖北武漢 430072)

熒光共振能量轉移(Fluorescence Resonance Energy Transfer，F(xiàn)RET)作為一種均相檢測技術具有操作簡單、靈敏度高等優(yōu)點，已廣泛運用于免疫分析、核酸雜交等領域。傳統(tǒng)的單光子激發(fā)所構建的FRET技術，常采用下轉換熒光材料為能量供體，紫外光或可見光為激發(fā)光源，易產(chǎn)生生物樣品本底發(fā)光和能量供受體同時被激發(fā)等問題，大大限制了FRET技術的應用[1]。上轉換熒光材料(Upconversion Nanoparticles，UCNPs)是一類稀土離子摻雜、反Stokes熒光的無機納米材料。因其能連續(xù)吸收兩個或多個低能量的近紅外光子到達激發(fā)態(tài)，發(fā)射出紫外、可見或近紅外光[2]，可有效避免單光子激發(fā)FRET技術中的問題，因此UCNPs是一類極具發(fā)展前景的FRET能量供體。

目前，基于上轉換熒光共振能量轉移(UC-FRET)已成功應用于復雜生物基質中的蛋白、酶、核酸等目標物的檢測[3,4]。為了保證UCNPs的熒光強度，其尺寸通常在30～50 nm，然而FRET供受體距離在10 nm 以下才能有效發(fā)生，只有在UCNPs表面或距離表面很近的發(fā)光中心才易發(fā)生FRET，因此FRET效率受限。“核-內殼-外殼”夾心結構的SWUCNPs(NaYF4@NaYF4∶Yb,Tm@NaYF4)，其稀土發(fā)光離子定位于內殼層中且緊鄰外殼，殼層厚度均可控在幾個納米[5,6]，相較于傳統(tǒng)均相UCNPs，夾心結構SWUCNPs極大地縮短發(fā)光中心與能量受體之間的距離，有利于FRET發(fā)生，猝滅效率高，檢測靈敏度高。同時，SWUCNPs外殼層是惰性的NaFY4基質，可有效地阻止溶劑分子猝滅內殼中稀土離子的發(fā)光，提高UCNPs的熒光強度[7]。

ClO-作為重要的活性氧類分子之一，具有強氧化性。……