[发明专利]彩色二氧化硅微球

说明书

技术领域：本发明涉及一种二氧化硅微球。

背景技术：

免疫层析法(immunochromatography)是一种快速诊断技术。免疫层析法中，胶体金与抗原或抗体结合，检测时胶体金与样品中的待检物结合或者竞争，使试纸条的检测线显红色或者不显色，判断样品是阳性还是阴性。这种方法操作简便，无需样品处理，3分钟就可读取结果。自上世纪90年代推出女性妊娠HCG检测试纸以来，免疫层析技术进入快速发展期，成为体外诊断试剂(IVD)的研究热点，被用于传染病、毒品、食品安全、畜牧兽医等多个领域^1-4。目前免疫层析试纸条都只能检测一个指标，因为胶体金作为显色剂只能显示一种颜色——红色。而在一些检测项目中，如吸毒者尿检，就需要同时对多种毒品进行筛选，这样每次尿检时就需要使用多种试纸条。这种做法既增加试纸条的生产成本，同时也增加检测成本。解决该问题的关键是寻找胶体金的替代品，找到一种可以显示不同颜色的纳米微粒，生产出同时检测多个指标的试纸条。

间接凝集试验是凝集试验的一种，它是以微球(如聚苯乙烯微粒)作为惰性载体，实验中先将抗体连接到微球表面，再利用抗体与抗原的特异性反应产生凝集现象的检测方法^5，6。该方法既可以应用于致病菌的检测也可以应用于临床检测，特别适合对待测样品进行大批量筛检。间接凝集试验具有独特优点：无需仪器、操作简便、价格低廉、检测快速等。但是传统的无色微球与背景很难区分，凝集效果不易观察，检测效果往往不令人满意，因此人们提出将微球染色后再进行凝集试验，这样彩色微球聚集成肉眼可以观察的彩色“云团”，从而增加检测的灵敏度⁷。虽然目前已经有大量商品化的聚苯乙烯彩色微球，且被广泛的应用到间接凝集试验当中⁸，但是，聚苯乙烯亲水性差，与蛋白质的结合能力不强以及凝集性能不理想等问题依然阻碍间接凝集试验的发展⁹。

发明内容：本发明的目的在于针对以上问题，发明一种彩色二氧化硅微球，这种彩色二氧化硅微球可以替代免疫层析法中的胶体金和间接凝集试验中的聚苯乙烯彩色微球。本发明需要解决的技术问题是：利用有机染料将二氧化硅染色，得到染色牢固的彩色二氧化硅微球。本发明针对二氧化硅自身的性质，及其与有机染料的连接问题，通过深入研究，发现在二氧化硅微球的合成体系当中加入硅烷偶联剂和有机染料或将合成好的二氧化硅微球先与硅烷偶联剂反应再与有机染料反应，可以将有机染料固定在二氧化硅微球上，得到的染色牢固的彩色二氧化硅微球。

本发明的技术方案：本发明涉及一种彩色二氧化硅微球，在免疫层析法和间接凝集试验领域有广阔的应用前景。对于彩色二氧化硅微球的合成有两种不同的方案：一种是原位合成，在二氧化硅微球合成反应过程中加入硅烷偶联剂和有机染料，这样在微球合成反应结束的时候可以直接得到彩色二氧化硅微球；第二种是选用已经制备好的粒径均匀的白色二氧化硅微球，首先使用硅烷偶联剂对其功能化，使其表面带有可以和有机染料结合的化学基团如氨基等，然后在硅球溶液中加入有机染料溶液进行染色。

附图说明

图1实例一中蓝色二氧化硅微球的合成步骤示意图。

图2实例一中蓝色二氧化硅微球的SEM照片。

图3实例二中黄色二氧化硅微球的合成步骤示意图。

图4实例二中黄色二氧化硅微球的SEM照片。

具体实施方式：以下实例可以有助于了解本发明，但本发明内容包括但不局限于下列实施例内容

实施例1

原位合成彩色二氧化硅微球：采用改进的反向微乳法一步合成50nm的彩色二氧化硅微球。30ml的环己烷与6ml triton X100 6ml环己醇3ml水0.3毫升C.I.活性蓝14水溶液(1％)，0.33毫升氨丙基-3-甲氧基硅烷混匀后加入0.3毫升氨水反应20个小时(合成步骤见图1)。分别用丙酮、乙醇和纯净水各清洗2两次，得到蓝色二氧化硅微球，合成微球的SEM照片见图2。

其中偶联剂和染料的量决定颜色的深浅，水和表面活性剂的比例控制微球的粒径。

实施例2

将现成微球修饰后染色：取1g的二氧化硅微球加入到100ml二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷(2％)醋酸溶液(1％)中室温下搅拌，反应1h后，再在反应液中加入10ml C.I.直接黄49溶液(1％)，继续搅拌反应1h(合成步骤见图3)，用纯净水各清洗3两次后，得到黄色二氧化硅微球，合成微球的SEM照片见图4。

本发明优点：