本技术涉及一种新型手性纳米复合材料,专门用于羟基自由基的双信号传感,涵盖传感技术领域。该技术包括核壳结构上转换纳米粒子的合成、制备亲水性上转换纳米粒子以及氧化态的详细过程。
背景技术
在对天然酒石酸及其相关物质的晶体学和光学活性的研究时,人们提出手性这一概念。随后发现葡萄糖、氨基酸、蛋白质和DNA等许多生物分子都表现出手性。随着手性光-物质相互作用研究的深入,基于圆二色性(CD)光谱的传感逐渐成为手性生物传感器的重要特性之一。然而,天然生物分子(如氨基酸)的CD信号通常很弱,需要高浓度的样品才能准确表征分子手性,这增加了检测成本,降低了灵敏度。近年来,随着纳米技术的发展,科学家们利用手性生物分子将手性转移到更大尺寸的亚微米级纳米材料上,设计了大量呈现放大手性信号的人工手性纳米材料。这种增强的手性活性对材料结构的变化非常敏感,这意味着即使纳米材料结构上的微小改变也会导致CD信号的精确改变。这种特性使这些材料在超灵敏生物测定应用中具有显著优势,但目前其生物应用仅限于体外检测,无法满足体内实时、连续监测疾病的要求。
鉴于原位可视化在生物应用中的重要性,科学家们将手性与其他光学性质结合起来,构建了具有多种生物功能特性的手性纳米复合材料。与传统的单信号手性材料相比,这些手性纳米复合材料具有更丰富的功能,但是由于材料类型和制备技术的限制,手性纳米复合材料的选择性和可用性仍然受到很大的限制。因此,开发结构稳定、性能优异的手性纳米复合材料以满足生物医学诊断和检测的需要具有重要的研究意义和实际应用价值。
羟基自由基是类风湿性关节炎的典型生物标志物,具有较高的氧化反应活性,是危害最大的活性氧物质,因此,为了在早期阶段诊断这些严重疾病,开发监测羟基自由基(·OH)水平的技术十分重要。
实现思路