[发明专利]金属纳米壳包被的条码

说明书

技术领域

本公开涉及条码以及产生条码的方法的领域。更特别的，本公开涉及金属纳米壳包被的条码。

背景技术

聚合物微珠是化学和生物传感应用的最大通用平台之一。微珠平台提供了与其它检测技术相比更快的反应动力学、更高的生物分子缀合通量能力和更好的分析再现性[1]。当微珠掺入有机荧光素或量子点(QDs)以产生条码时，它们可以同时检测成千上万的分子。有机荧光素条码化的微珠正在成为多重检测方案的基础。这些条码的一个限制包括需要复杂和昂贵的读出设备来补偿用于激发不同荧光素所需的光源，且这些条码仅能被用于特定环境条件下，因为不同荧光素的发射属性受到分析环境的影响。这一限制可通过使用QDs产生条码来克服。可以使用6种不同颜色和强度水平的QDs工程化超过40,000个不同的条码，且它们可以使用一个单一波长进行激发[2]。这一广泛的多重检测技术在多种机理的快速分析和有机和无机标志物的高通量筛选中特别有用。目前对于工程化QD条码存在许多建议的方法[2-5]，但这些方法均没能生产可以很容易地被缀合且在不同温度、缓冲液或分析环境中都具有良好的保质期和荧光一致性的QD条码，从而不能使得这些技术被广泛应用。分析过程中QD荧光的任何变化都可能导致条码的错误识别[6,7]。因此，QD条码技术停留在研究阶段，并没有推进至更广泛的应用。

申请人之前显示当它们位于亚-100nm聚苯乙烯珠的中心时，QDs的荧光在不同分析条件下并不发生变化[8]。不幸的是，这种合成方法不能适用于制备更大的微珠。当尝试采用类似策略来制备更大的QD条码时，引发剂在反应中淬灭或改变了QDs荧光性质。然而，这一研究表明在聚苯乙烯微珠内部深处保护的QDs将保护QDs免于与水环境相互作用。

从而，本发明的一个目标是通过提供相对于现有技术的条码而言具有针对降解的稳定性或改进的稳定性和分析灵敏度的条码，并简化缀合过程，来克服上述限制。

本发明的进一步的和其它的目标通过下述发明概述、发明详述及其实施方式和实施例将实现。

发明内容

在一个实施方式中，本发明提供了一种条码，其可被用于在样品中和在用于检测一种或多种感兴趣的目标的多重系统中检测一种或多种感兴趣的目标的方法。在一个实施方式中，本发明的条码包括具有一个或多个荧光素群的金属纳米壳包被的微珠。

在本发明的条码的一个实施方式中，该荧光素包括有机荧光素、无机荧光素或有机荧光素和无机荧光素的混合物。

在本发明的条码的另一实施方式中，该微珠是聚合的微珠。

在本发明的条码的另一实施方式中，该微珠包含苯乙烯-马来酸酐共聚物的单一聚合物系统。

在本发明的条码的另一实施方式中，该微珠包含聚苯乙烯和苯乙烯-马来酸酐共聚物的混合聚合物系统。

在本发明的条码的另一实施方式中，聚苯乙烯和苯乙烯-马来酸酐共聚物的比率范围为约4:1至约1:1质量比。

在本发明的条码的另一实施方式中，聚合物包括类似物或衍生物。

在本发明的条码的另一实施方式中，荧光素是量子点(QDs)。

在本发明的条码的另一实施方式中，金属选自银或金。

在本发明的条码的另一实施方式中，条码进一步包含缀合至金属纳米壳的目标特异性捕获探针。

在本发明的条码的另一实施方式中，所述目标包括无机材料和有机材料。

在本发明的条码的另一实施方式中，有机材料包括单细胞和多细胞生物及其任何组分、肽、蛋白质、寡糖、脂质、基因、核酸、氨基酸，且其中无机材料包括具有金属原子的无机分子。

在本发明的条码的另一实施方式中，条码包括在微珠表面和金属纳米壳之间的蛋白层。

在本发明的条码的另一实施方式中，相对于没有金属纳米壳的条码，该金属纳米壳有助于延长条码的保质期。

在本发明的条码的另一实施方式中，相对于没有金属纳米壳的条码，该金属纳米壳有助于增强条码的荧光稳定性。

在本发明的条码的另一实施方式中，该金属纳米壳具有约20nm至约80nm的厚度。

在一个实施方式中，本发明提供了一种在条码表面形成金属纳米壳的方法。在一个实施方式中，该在条码表面形成金属纳米壳的方法包括：(a)使条码接触金属纳米颗粒，和(b)将步骤(a)中获得的条码与金属的盐混合足以在条码上形成金属纳米壳的一段时间。

在条码表面形成金属纳米壳的方法的一个实施方式中，该条码包括具有一个或多个荧光素群的微珠，且该荧光素包括有机荧光素、无机荧光素或有机荧光素和无机荧光素的混合物。