[发明专利]磁编码的荧光-磁性多功能纳米复合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料领域和化学领域，涉及一种荧光-磁性多功能纳米材料及其制备方法。

背景技术

荧光-磁性多功能纳米复合物由于同时具有优异的荧光性质和良好的磁学性能被广泛的应用于生物医药领域中。量子点由于具有宽的激发光谱和窄而对称的发射光谱，发射波长可以通过粒径及其组成调谐，以及耐光漂白等明显优于有机荧光染料的特点，常被作为有力的荧光标记物。超顺磁性纳米粒子由于其小尺寸、单磁畴结构和超顺磁性等特性，常被用于复杂体系中分析目标的分离、捕获和富集等。目前，常以量子点与磁性纳米粒子结合构建荧光-磁性多功能纳米复合物。

现有技术中报道的荧光-磁性多功能纳米复合物虽然可以实现对单个靶分子的分离和检测，但由于分析对象的复杂性，往往需要同时对多个组分进行分离和检测。而目前已报道的荧光编码的荧光-磁性多功能纳米复合物，虽然可以同时进行多个组分的检测，但无法实现多个组分中单个组分的逐一分离。因此，需要设计一种新型的荧光-磁性多功能纳米复合物，以解决复杂体系中多组分物质同时分离分析的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种磁编码的荧光-磁性多功能纳米复合物，具有优异的荧光性能、可控的磁响应性和良好的稳定性，能与生物分子偶联，实现复杂体系中多组分物质的同时分离和分析；目的之二在于提供所述磁编码的荧光-磁性多功能纳米复合物的制备方法，简单易行、成本低，可大量重复制备。

为达到上述目的，经研究，本发明提供如下技术方案：

1.磁编码的荧光-磁性多功能纳米复合物，是在水溶性量子点的表面包覆有二氧化硅层，在二氧化硅层的表面还组装有至少1层的阳离子聚电解质-水溶性磁性纳米粒子双层；通过控制组装的阳离子聚电解质-水溶性磁性纳米粒子双层的层数，获得磁编码的荧光-磁性多功能纳米复合物。

由于水溶性量子点CdSe、CdTe、CdS、CdSe/ZnS、CdTe/CdS，尤其是CdTe的制备方法简单易行，产率高，可较大规模制备，因此，本发明所述水溶性量子点优选CdSe、CdTe、CdS、CdSe/ZnS或CdTe/CdS，更优选CdTe。

由于水溶性磁性纳米粒子Fe₃O₄、Fe₂O₃、CoFe₂O₄、MnFe₂O₄、NiFe₂O₄，尤其是Fe₃O₄的制备方法简单易行，可较大规模制备，且所得产物粒径较均一、分散性好，因此，本发明所述水溶性磁性纳米粒子优选Fe₃O₄、Fe₂O₃、CoFe₂O₄、MnFe₂O₄或NiFe₂O₄，更优选Fe₃O₄。

由于阳离子聚电解质如聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDDA）、聚烯丙基胺盐酸盐（PAH）、聚乙烯基亚胺（PEI）的稳定性好，且价廉易得，尤其PDDA的荷电性更强，因此，本发明所述阳离子聚电解质优选PDDA、PAH或PEI，更优选PDDA。

作为一种具体的技术方案，所述磁编码的荧光-磁性多功能纳米复合物是在水溶性量子点的表面包覆有二氧化硅层，在二氧化硅层的表面分别组装有1、2、3层的阳离子聚电解质-水溶性磁性纳米粒子双层。

2.磁编码的荧光-磁性多功能纳米复合物的制备方法，包括以下步骤：

a.将水溶性磁性纳米粒子进行表面修饰，制得荷负电的水溶性磁性纳米粒子；

b.对水溶性量子点进行硅烷化处理，制得表面包覆有二氧化硅层的水溶性量子点；

c.采用静电层层自组装方法，在步骤b所得水溶性量子点的二氧化硅层表面交替组装阳离子聚电解质和荷负电的水溶性磁性纳米粒子，使二氧化硅层的表面组装上至少1层的阳离子聚电解质-水溶性磁性纳米粒子双层；通过控制组装的阳离子聚电解质-水溶性磁性纳米粒子双层的层数，获得磁编码的荧光-磁性多功能纳米复合物。

作为一种优选技术方案，所述磁编码的荧光-磁性多功能纳米复合物的制备方法包括以下步骤：