研究目的
设计用于在单一激发波长下同时光学测量温度、氧气和pH值的纳米传感器。
研究成果
所开发的TOP纳米传感器能够在生物相关环境中通过单波长激发实现温度、氧分压和pH值的同时可逆灵敏测量，显示出传感器组件间干扰极小，并具有生物分析应用潜力。
研究不足
纳米传感器在细胞培养基中可能因与白蛋白等蛋白质的潜在相互作用而表现出氧敏感性降低，铬配合物最初存在泄漏问题，虽通过疏水性抗衡离子有所缓解但未完全消除。
1：实验设计与方法选择：
研究涉及基于二氧化硅包覆的聚苯乙烯纳米粒子设计纳米传感器，掺杂铬(III)配合物和参比染料，并标记FITC用于pH传感。方法包括合成、封装、硅烷化和表面功能化。
2：样本选择与数据来源：
使用预制的氨基化聚苯乙烯纳米粒子（PS-NH2），并在PBS缓冲液和含牛血清白蛋白的模型体液中开展研究。
3：实验设备与材料清单：
设备包括荧光分光光度计（爱丁堡仪器FSP 920）、动态光散射仪（马尔文帕纳科Zetasizer Nano ZS）、吸收光谱仪（Cary 5000）、离心机（艾本德Centrifuge 5415D）、溶氧仪（PyroScience Firesting O2）以及Hanna Instruments的pH计。材料包括Micromod GmbH的PS-NH2粒子、TEOS、APTES、NaBPh4、TFPP、Sigma-Aldrich的FITC、Fluka Chemie GmbH的NR以及合成的CrBPh4。
4：0）、动态光散射仪（马尔文帕纳科Zetasizer Nano ZS）、吸收光谱仪（Cary 5000）、离心机（艾本德Centrifuge 5415D）、溶氧仪（PyroScience Firesting O2）以及Hanna Instruments的pH计。材料包括Micromod GmbH的PS-NH2粒子、TEOS、APTES、NaBPhTFPP、Sigma-Aldrich的FITC、Fluka Chemie GmbH的NR以及合成的CrBPh4。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：通过染色程序使纳米粒子负载染料，采用St?ber法包覆二氧化硅壳层，并用FITC功能化。传感研究通过改变氧分压、pH值和温度进行，测量荧光强度和寿命。
5：数据分析方法：
使用Stern-Volmer图分析氧敏感性，Boltzmann图分析温度敏感性，S型曲线拟合分析pH敏感性，并对校准参数进行统计分析。
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spectrofluorometer
FSP 920
Edinburgh Instruments
Measuring luminescence spectra and decay kinetics
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dynamic light scattering instrument
Zetasizer Nano ZS
Malvern Panalytical
Determining size and zeta potential of nanoparticles
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absorption spectrometer
Cary 5000
Obtaining absorption spectra
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centrifuge
5415D
Eppendorf
Centrifuging nanoparticle dispersions
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oxygen meter
Firesting O2
PyroScience
Determining oxygen partial pressure
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pH meter
Hanna Instruments
Measuring pH values
-
polystyrene nanoparticles
PS-NH2
Micromod GmbH
Carrier for sensor constituents
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