[发明专利]具有800nm强近红外上转换发射特性的生物荧光纳米颗粒及其应用

权利要求书

1.一种具有800nm强近红外上转换发射特性的生物荧光复合纳米颗粒，其特征在于：

(1)以镧系Ln稀土离子镱离子Yb³⁺、钬离子Ho³⁺和铥离子Tm³⁺共掺杂的氟化物、氧化物、硫化物或卤化物基质材料为核，以SiO₂、磷脂、表面活性剂、聚合物中的一种或几种材料作为功能化包覆层的粒径为2～1000nm的单晶或混晶的核壳结构的上转换荧光纳米颗粒；

(2)Yb³⁺和Ho³⁺离子分别作为一级和二级敏化离子，Tm³⁺作为激活离子，镧系离子Yb³⁺、Ho³⁺和Tm³⁺部分地取代了基质材料中的三价稀土阳离子或二价金属阳离子，以三价稀土阳离子或二价金属阳离子、Yb³⁺、Ho³⁺和Tm³⁺的摩尔为和100％计算，Yb³⁺离子的摩尔掺杂量为1％～90％，Ho³⁺离子的摩尔掺杂量为0.5％～10％，Tm³⁺离子的摩尔掺杂量为0.01％～10％；

(3)生物荧光复合纳米颗粒的功能化包覆壳层上链接各种功能化官能团、在官能团表面链接有多肽、蛋白质或DNA生物分子。

2.如权利要求1所述的一种具有800nm强近红外上转换发射特性的生物荧光复合纳米颗粒，其特征在于：磷脂为磷酸甘油酯或含羧酸、巯基、氨基的衍生物；表面活性剂为如硬脂酸、油酸、月桂酸或其衍生物；聚合物为聚乙烯吡咯烷酮、聚苯乙烯-马来酸酐、聚马来酸酐-烷基氨或其衍生物。

3.如权利要求1所述的一种具有800nm强近红外上转换发射特性的生物荧光复合纳米颗粒，其特征在于：功能化官能团为-COOH、-SH或NH₂官能团。

4.如权利要求1所述的一种具有800nm强近红外上转换发射特性的生物荧光复合纳米颗粒，其特征在于：Yb³⁺离子的摩尔掺杂量为10％～30％，Ho³⁺离子的摩尔掺杂量为0.5％～10％，Tm³⁺离子的摩尔掺杂量为0.5％～2％。

5.如权利要求1所述的一种具有800nm强近红外上转换发射特性的生物荧光复合纳米颗粒，其特征在于：进一步掺入其它阳离子或阴离子离子对生物荧光复合纳米颗粒的性能进行优化和改变，以调整生物荧光复合纳米颗粒在～800nm近红外光的光发射特性。

6.如权利要求1所述的一种具有800nm强近红外上转换发射特性的生物荧光复合纳米颗粒，其特征在于：该生物荧光复合纳米颗粒采用共沉淀法、水热/溶剂热法、溶胶凝胶法、高温合成法或者微乳液法制备。

7.如权利要求1所述的一种具有800nm强近红外上转换发射特性的生物荧光复合纳米颗粒，其特征在于：氟化物为NaLuF₄、NaYF₄、NaGdF₄、LiYF₄、KYF₄、LiLuF₄、CaF₂、YF₃、ZnF₂、LaF₃、BaF₂或者其它无机氟化物；氧化物为Y₂O₃、Lu₂O₃、Gd₂O₃、La₂O₃或其它无机氧化物；硫化物为Y₂O₂S、CaS₂、La₂S₃等；卤化物为Cs₃Lu₂Br₉。

8.权利要求1～7所述的一种具有800nm强近红外上转换发射特性的生物荧光复合纳米颗粒在生物组织的荧光检测、成像、示踪，生物分子的定位、检测、成像或荧光编码方面的应用。