CdSe QDs在银纳米颗粒AgNPs制备中的应用
瑞禧生物2025-08-22   作者:lkr   来源:
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文献:Visual and quantitative detection of E. coli O157:H7 by coupling immunomagnetic separation and quantum dot-based paper strip

文献链接:https://link.springer.com/article/10.1007/s00216-021-03395-4

作者:Zhaohui Qiao,Qiqi Cai1, Yingchun Fu2,Chunyang Lei3,Wenge Yang

相关产品:CdSe QDs 硒化镉量子点

原文摘要:Simple and visual quantitative detection of foodborne pathogens can effectively reduce the outbreaks of foodborne diseases. Herein, we developed a simple and sensitive quantum dot (QD)-based paper device for visual and quantitative detection of Escherichia coli (E. coli) O157:H7 based on immunomagnetic separation and nanoparticle dissolution-triggered signal amplification. In this study, E. coli O157:H7 was magnetically separated and labeled with silver nanoparticles (AgNPs), and the AgNP labels can be converted into millions of Ag ions, which subsequently quench the fluorescence of QDs in the paper strip, which along with the readout can be visualized and quantified by the change in length of fluorescent quenched band. Owing to the high capture efficiency and effective signal amplification, as low as 500 cfu mL−1 of E. coli O157:H7 could be easily detected by naked eyes. Furthermore, this novel platform was successfully applied to detect E. coli O157:H7 in spiked milk samples with good accuracy, indicating its potential in the detection of foodborne pathogens in real samples.

 

CdSe QDs是一种由硒(Se)和镉(Cd)组成的半导体纳米晶体,其直径通常在1~10纳米之间。这种纳米材料具有光学性质,包括发光谱的尺寸可调性和窄的发光峰。CdSe QDs的发光性质与其尺寸密切相关,因此可以通过控制其尺寸来调制发光颜色。AgNPs,即银纳米颗粒(Silver Nanoparticles),是一种在纳米科技领域备受瞩目的材料。AgNPs作为催化剂,在光照或特定条件下能激活O₂或H₂O₂,产生强氧化自由基,高效分解水体和土壤中的有机污染物。该文献利用 CdSe QDs 制备 AgNPs 的方法可以通过调整 CdSe QDs 的尺寸、浓度以及反应条件等因素,来调控 AgNPs 的尺寸、形态和分布等特性,为制备具有特定性能的纳米材料提供了一种有效的途径。

“IMBs-E.coliO157:H7-AgNPs”三明治免疫复合物的SEM图像,红色箭头为Imb,绿色箭头为mAb-AgNPs 

图为:“IMBs-E.coliO157:H7-AgNPs”三明治免疫复合物的SEM图像,红色箭头为Imb,绿色箭头为mAb-AgNPs

 

CdSe QDs在AgNPs制备中的应用:

将硝酸银(AgNO₃)溶解在水中,制备一定浓度的硝酸银溶液。在搅拌下,将制备好的 CdSe QDs 溶液缓慢加入硝酸银溶液中,使两者充分混合。CdSe QDs 的表面性质可能会影响银离子的吸附和反应。逐滴加入还原剂,如柠檬酸钠、硼氢化钠等,以还原银离子(Ag⁺)形成 AgNPs。还原剂的选择和用量需要根据实验条件进行优化,以控制 AgNPs 的尺寸和形态。CdSe QDs 在这个过程中可能会通过其表面的化学性质或物理结构,影响银离子的还原速率和 AgNPs 的生长过程。继续搅拌反应一段时间,使 AgNPs 充分生长。反应完成后,通过离心、洗涤等步骤纯化 AgNPs,去除未反应的物质和杂质。

 

通过测量上清液的吸光度来验证mAb-AgNPs对bacteria的附着 

图为:通过测量上清液的吸光度来验证mAb-AgNPs对bacteria的附着

 

结论:CdSe QDs 的尺寸和形状较为均一,可作为模板引导 AgNPs 的生长,使生成的 AgNPs 在尺寸和形态上具有一定的规律性。例如,CdSe QDs 的球形结构可以促使 AgNPs 围绕其形成类似的球形或核壳结构。通过选择不同尺寸的 CdSe QDs,能够调控所制备的 AgNPs 的尺寸大小,实现对 AgNPs 尺寸的准确控制。CdSe QDs 的表面通常带有一些有机配体或官能团,这些配体或官能团可以吸附在生成的 AgNPs 表面,防止 AgNPs 之间相互聚集和沉淀。这种吸附作用能够提高 AgNPs 的稳定性,使其在溶液中能够保持较好的分散状态。