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由于具有稳定的结构及高效的发光效率,荧光微球作为标记物在生物检测成像及医学分析等领域发挥着重要的作用。荧光微球通常由荧光材料分散或包覆在有机或无机基质微球组成。稀土离子的发射光谱对称分布并且宽度窄,不易光漂白,荧光寿命长,比传统的有机荧光染料更具优势。二氧化硅微球具有无毒性,生物亲和性,易功能化等优点,是制备荧光微球的理想基质材料。以二氧化硅为基质的稀土荧光微球可以作为荧光标记物或信号分子等,在生物、医学领域有广阔的应用前景。稀土掺杂的二氧化硅微球的制备方法包括离子注入法,反相微乳法,溶胶-凝胶法等。但是这些方法通常具有设备昂贵,步骤繁琐及消耗有机溶剂污染环境等缺点。本文研究目标是开发简单易行,绿色环保的稀土掺杂荧光二氧化硅微球及其功能化微球的制备方法。研究内容包括(1)单分散二氧化硅微球的制备;(2)稀土配合物Eu(DBM)3掺杂的二氧化硅微球的制备;(3)功能化稀土掺杂荧光微球的制备。首先采用Stober法和反相微乳法制备了单分散二氧化硅微球,并考察了反应条件对成球粒径及单分散性的影响。然后合成了稀土配合物Eu(DBM)3,将配合物分散于正硅酸乙酯(TEOS)体系,按Stober法制备稀土掺杂的荧光二氧化硅微球。考察了不同因素对微球荧光强度的影响,优化了荧光微球的制备条件。在此基础上,进一步研究了功能化荧光微球包括磁性荧光,编码荧光及介孔荧光微球的制备方法。首先采用反相微乳法制备了同时包埋有磁流体和Eu(DBM)3的磁性荧光微球,其较小的粒径可以实现其在细胞水平上的应用,为实现体内成像和载药提供了一种新的途径。采用层层自组装的方法制备荧光编码微球,在微球表面分别包埋上荧光分子4-氯-7-硝基苯-2-氧-1,3-二唑(NBD)和Eu(DBM)3,这种多色荧光微球可以应用于高通量生物检测及分析。介孔微球的制备是在制备好的SiO2@Gd2O3:Eu表面包覆一层多孔的二氧化硅的结构。以布洛芬为模型药物考察了这种介孔荧光微球在载药方面的应用,其载药量可以达到134mg/g而且具有缓释的效果,可以作为一种潜在的示踪载药材料。综上,稀土配合物存在下硅酸乙酯水解和缩聚反应为制备稀土掺杂的二氧化硅荧光微球提供了一条便捷有效的途径。荧光微球的功能化赋予其更为独特多样的特性,将进一步提升荧光微球在生物,医药,临床诊断等领域的应用价值。