[发明专利]一种采用后编码方式制备双荧光发射纳米探针的方法

说明书

技术领域

本发明涉及双荧光发射纳米探针的制备技术，特别是一种采用后编码方式制备双荧光发射纳米探针的方法。

背景技术

在生物技术领域，高通量成像与多色流动计数器的发展，推动了高容量的荧光载体和纳米探针的制备。当多元分析，如多色标记、多色成像等对成像密码子的需求量大时，就需要发展一种新型的探针编码策略来满足这种迫切的需求。目前存在前编码和后编码两种编码策略。由于前编码方式制备探针的过程相当耗时，而且编码元素用量的改变会严重影响密码子的制备过程顺利进行，因此无法满足多元分析中对密码子需求量大的问题。与此相比，后编码方式由于可编码探针数量大，操作相对简便，产物均一性好，易重复合成等优点(C.L.Wu,J.S.Zheng,C.B.Huang,J.P.Lai,S.Y.Li,C.Chen,Y.B.Zhao,Angew.Chem.Int.Ed.2007,46,5393–5396)，而得到越来越多的广泛关注。

通常用于制备荧光探针的荧光编码元素主要有以下几种：染料、量子点、金、银纳米簇等。其中，量子点（quantum dots，QDs）是由Ⅱ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族元素组成的半导体纳米晶粒。由于量子点具有激发光谱宽且连续、发射光谱窄且对称、发射波长可调、荧光量子产率高等优越的荧光特性，近年来，成为生物、医学领域最有生命力的发展方向之一（M.Bruchez Jr,M.Moronne,P.Gin,S.Weiss,A.P.Alivisatos,Science,1998,281(5385):2013-2016;W.C.W.Chan,S.Nie,Science,1998,281(5385):2016-2018）；金纳米簇，是一种新兴的荧光材料，由于超小的尺寸，无生物毒性，近红外发射，良好的生物相容性等特点（J.P.Xie,Y.G.Zheng,J.Y.Ying,J.Am.Chem.Soc.2009,131,888–889），它也可以作为一种理想的荧光编码元素。

本发明采用后编码方式制备双荧光发射纳米探针，利用优良荧光性能的量子点与金纳米簇作为荧光编码元素，硅球作为荧光元素的载体，先合成新型的双荧光杂化结构微球作为荧光编码的前驱体，通过加入光学调节剂的后编码方式，简单方便地制备得到一系列荧光强度比值不同且光学分辨率高的双荧光发射纳米探针。

发明内容

本发明的目的在于针对上述技术分析，提供一种采用后编码方式制备双荧光发射纳米探针的方法，该后编码方式通过调节剂的加入，使得到的纳米探针中两编码元素间的荧光强度比值更大，有利于以更高的分辨率观察到荧光信号的变化；且该制备方法过程简单，编码探针具有不可逆性，不同批次间重现性较好，不同批次间重现性较好，提供了一种制备大量双荧光发射纳米探针的有效方法。

本发明的技术方案：

一种采用后编码方式制备双荧光发射纳米探针的方法，以碲化镉量子点与金纳米簇作为荧光编码元素，硅球作为编码元素的载体，结合量子点与金纳米簇的荧光特性，先合成可用于后编码的荧光探针前躯体，再利用该前躯体中加入光学调节剂L-半胱氨酸的方法制备双荧光发射纳米探针，包括如下步骤：

1）将巯基丙酸（MPA）加入到CdCl₂中，得到含巯基丙酸的CdCl₂溶液；

2）将碲粉（Te）、NaBH₄与蒸馏水混合，在氮气保护并搅拌的条件下进行还原反应得到NaHTe溶液；

3）碲化镉量子点溶液的制备：将NaHTe溶液快速加入到上述含巯基丙酸的CdCl₂溶液中，用NaOH水溶液调节溶液的pH为9.0，然后沸水浴加热1.5h，得到碲化镉量子点溶液；

4）量子点包硅微球的制备：将上述碲化镉量子点溶液加入乙醇中，加入氨水，搅拌条件下加入四乙氧基硅烷（TEOS），20℃反应2h，离心后弃去上清液，将沉淀物在乙醇中洗涤两次，烘干后得到粉末状量子点包硅微球（CdTeSiO₂）；

5）金纳米簇的合成：将反应容器用王水、乙醇、二次水依次洗涤后，先加入牛血清白蛋白（BSA）溶液，然后在37℃和搅拌条件下将氯金酸（HAuCl₄）溶液加入牛血清白蛋白（BSA）溶液中，2分钟后，再加入氢氧化钠（NaOH）水溶液引发反应，反应12h后，所得产物透析48h，去除未反应的氢氧化钠（NaOH）及原料，得到金纳米簇溶液；