弱光上转换探针对生物大分子的检测应用研究开题报告

1. 研究目的与意义

多年来，人们一直致力于发展和完善生物大分子的研究和分析方法,使其更加灵敏、精确、便捷、经济，以满足各个领域对其越来越高的要求。生物分子信号放大检测技术是近年来发展起来的一种利用各种工具酶和纳米颗粒等手段，并结合电化学、光学、压电等技术的高灵敏检测方法，可实现对生物分子的直接高灵敏检测，是生物分析科学领域中的一个研究重点和热点。如何建立新的生物分子信号放大检测技术平台来解决生命研究过程中的新问题,仍然是生物医学和分析化学工作者所面临的重大科学问题。上转换发光纳米材料(ucnps)具有荧光寿命长、潜在生物毒性低、穿透深度大、对生物组织损伤小且几乎没有背景光等显著优点，近年来，在光动力治疗(pdt)、生物成像及生物检测等领域已经得到广泛应用。

荧光检测生物大分子是检测疾病的一种常用方法，具有灵敏度高、简单快速和多彩性等优势，但也面临这穿透深度不高、背景荧光干扰、以及高强度激光破坏性强等问题。三线态-三线态湮灭的上转换荧光（tta-uc）作为一种可以用较低功率密度激发产生反斯托克斯位移的弱光上转换荧光机制，吸引了大量研究者的目光。

本课题将致力于研究如何设计有较强上转换荧光的探针，来高效地检测不同环境中生物大分子种类和浓度。

2. 研究内容和预期目标

研究内容： 1、筛选三线态-三线态湮灭上转换荧光的分子对；

2、构建弱光上转换体系，使其可在空气和水溶液中发出荧光。

3、利用该体系进行生物大分子的检测。

3. 研究的方法与步骤

本课题采用实验法。

步骤：1、查阅文献，熟悉三线态-三线态湮灭上转换荧光的原理。

2、查阅国内外相关研究的综述，阅读相关的中英文文献资料，了解国内外相关研究和开发的现状和进展。

4. 参考文献

1、"single-layer mos2-based nanoprobes for homogeneous detection of biomolecules." journal of the american chemical society 135.16 (2013): 5998-6001.

2、"upconversion luminescent materials: advances and applications." chemical reviews 115.1 (2014): 395-465.

3、 "3d long-range triplet migration in a water-stable metal–organic framework for upconversion-based ultralow-power in vivo imaging." journal of the american chemical society 140.16 (2018): 5493-5499.

5. 计划与进度安排

一、2022.2.25-2022.3.15

阅读文献，完成文献综述和开题报告，外文论文翻译。

二、2022.3.16-2022.4.15