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多功能纳米材料在生物医学和化学领域具有巨大的应用潜力,包括细胞示踪、成像,药物的转运、分离等。近年来,具有荧光和磁性双功能纳米材料的研究在生物学和医学等领域引起了广泛关注。在生物医学领域的应用中,双功能纳米材料的流动力学尺寸要求在10到200 nm范围内,且必需为含有大量极性基团的水溶性胶体。因此,如何对单一功能纳米材料进行结构改造或对复合纳米材料进行结构修饰以满足其在生物医学领域的应用就成为研究人员的研究热点。本文以Fe3O4磁性纳米粒子作为磁源,以核壳CdTe@CdS量子点作为荧光体,采用EDC/NHS活化及共价偶联等方法得到荧光磁性纳米复合材料。通过结构表征以及荧光性质研究,推测出该材料的结构及荧光猝灭机理。同时,细胞毒性及生物大分子标记初步研究结果表明,该双功能纳米材料在生物医学方面具有潜在的应用价值。本文主要研究内容如下:(1)首先采用共沉淀法合成了Fe3O4纳米粒子,在使用正硅酸乙酯(TEOS)对其表面包覆SiO2后,再进行表面羧基化修饰,得到表面含有大量羧基的Fe3O4@SiO2磁性纳米粒子。同时使用一锅法合成方式在控制反应时间条件下制备了表面富含氨基的高荧光强度核壳型CdTe@CdS量子点。通过NHS/EDC联用法将磁性纳米粒子表面的羧基活化后,将两种材料共价偶联得到Fe3O4@SiO2-CONH-CdTe@CdS荧光磁性纳米复合材料。通过X射线衍射、红外光谱、透射电镜及光电子能谱等测试手段对该双功能纳米材料进行了结构表征和性能分析,结果表明该材料具有良好的结晶性、水溶性,优异的荧光性能,以及较好的磁响应能力。(2)叶酸的羧基经NHS/EDC联用法活化后,与表面氨基化的CdTe@CdS量子点、Fe3O4@SiO2-CONH-CdTe@CdS荧光磁性纳米复合材料共价连接后,荧光性能研究结果表明,复合物出现荧光衰减甚至猝灭现象。通过考察叶酸浓度与荧光衰弱程度的关系,结果表明两者呈线性关系,且可通过Stern-Volmer方程进行表达,所得拟合曲线可推测出其猝灭机理为动态猝灭和静态猝灭共同作用的结果。比较两种纳米材料与不同浓度叶酸相连所得复合材料的荧光强度与叶酸浓度的拟合关系,结果表明Fe3O4@SiO2-CONH-CdTe@CdS荧光磁性纳米复合材料具有更好的拟合结果,说明其具有更好的适用性。(3)在最优荧光条件下,将双功能纳米材料与叶酸结合后的复合材料用于HepG2细胞的荧光示踪研究,结果发现Fe3O4@SiO2-CONH-CdTe@CdS-FA与细胞中特异性叶酸受体结合于细胞表面,同时其荧光猝灭现象同样符合Stern-Volmer方程,且拟合度较好。同时,对复合材料的细胞毒性进行了研究,结果表明小鼠巨噬细胞在Fe3O4@SiO2-CONH-CdTe@CdS较高浓度下仍然具有较高的存活率,说明该复合材料在生物医学领域具有潜在的应用价值。