螢光奈米鑽石之單粒子光學特性與秀麗隱桿線蟲活體 影像應用

Autor: Nitin Mohan, 尼丁
Rok vydání: 2011
Druh dokumentu: 學位論文 ; thesis
Popis: 99
近年來,Type Ib 鑽石中含有的(氮-空缺)缺陷中心(nitrogen-vacancy defect center)成為熱門的研究主題,因其特殊的光學性質,如:近紅外光螢光、高螢光穩定性、無光閃爍及無光致漂白等,除此之外,奈米鑽石具有多元化的表面官能基、無毒性等性質,使螢光奈米鑽石凌駕於其他商業化有機染料、螢光蛋白、量子點等螢光探針,更適合應用於生物領域。 除光物理性質及生化性質外,螢光奈米鑽石的尺寸亦是重要的參數。本論文以離子束佈植製造螢光奈米鑽石並用差速離心法分離直徑10nm之螢光奈米鑽石。以動態光散射儀、原子力顯微鏡及穿透式電子顯微鏡檢測粒子尺寸;以共軛焦顯微鏡檢驗(氮-空缺)缺陷中心之光學穩定性;以fluorescence correlation spectroscopy (FCS)檢測10nm螢光奈米鑽石在水溶液中的動態性質,並同時量測螢光強度及尺寸。本實驗在相同條件下(λex = 532 nm and Iex = 80 kW/cm2),比較4nm紅色螢光蛋白DsRed-Monomer與10nm螢光奈米鑽石螢光波動的歸一化自相關函數(autocorrelation function),發現螢光奈米鑽石之螢光強度約為紅色螢光蛋白的八倍。此小尺寸螢光奈米鑽石十分適合做為螢光共振轉移之捐贈子(donor)。 另外,本實驗使用100nm螢光奈米鑽石觀察標準模型生物──秀麗隱桿線蟲(Caenorhabditis-elegans)的活體影像。餵食含有螢光奈米鑽石水溶液之線蟲,可用明視野及螢光顯微鏡觀察其消化系統管道達數天之久;餵食表面接有牛血清白蛋白(BSA)或葡萄聚醣(dextran)的100nm螢光奈米鑽石,可觀察到螢光奈米鑽石被腸道細胞以胞吞作用吸收。微注射100nm螢光奈米鑽石進入妊娠雌雄同體(gravid hermaphrodites)線蟲之合胞性腺(syncytial gonads),螢光奈米鑽石可隨著細胞質流動進入胚胎中,利於觀察胚胎發育及幼蟲時期。進一步的毒性測試及逆境反應(stress response)下的基因分析,證明螢光奈米鑽石對線蟲不具毒性。
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