[发明专利]双发射比色荧光纳米微球制备方法及其细菌检测的应用

权利要求书

1.一种应用于pH比色检测探针的双发射比色荧光纳米微球，其特征在于：这是一种基于铜纳米簇的Cu NCs-SiO₂@CDs纳米微球，呈现双荧光发射的功能，在一个激发波长的光照射下，能够发出两个不同波长的荧光发射峰，具有红/蓝双荧光发射的特点；而且针对环境变化，两种荧光可以产生不同的响应性质，即pH的变化会引起红色荧光的荧光强度发生变化，同时蓝色荧光的荧光强度不发生变化，这样不同强度的红色与蓝色的叠加，获得的复合荧光颜色可以从红色、橙色、黄色、绿色、青色到蓝色的颜色变化，这样获得智能化的比色荧光效果。

2.如权利要求1所述的纳米微球，其特征在于：所述的Cu NCs-SiO₂@CDs纳米微球同时负载了蓝色荧光碳点CDs，和红色荧光铜纳米簇Cu NCs，获得双荧光发射纳米材料；其对于pH具有特殊敏感性，当pH值从4.0-7.2逐渐升高每变化0.2个单位时，纳米微球的荧光会呈现从红色、橙色、黄色、绿色、青色到蓝色的颜色变化；可以实现通过比色法可视化检测pH值。

3.如权利要求1或2所述的纳米微球的制备方法，其特征在于：（1）蓝色荧光碳点（CDs）具体合成方法如下：将水溶性的含碳化合物A和含有-NH₂基团的化合物B，按摩尔比为1~10:1溶解在含碳化合物A的质量8~15倍的去离子水中；然后将混合溶液加入到特氟龙反应釜中，加热到60~300 ℃反应2~10 h，反应结束后，自然冷却至室温；获得的产品为棕黑色透明溶液，然后通过渗析处理，除去未反应的小分子，最终得到碳量子点黄色水溶液，冷冻干燥后得到纯化的淡黄色CDs粉末，将其分散在去离子水中制备浓度为10 mg/mL的CDs溶液，并在4 ℃下避光储存备用；

（2）蓝色荧光SiO₂@CDs的制备方法如下：首先，将步骤（1）得到的CDs溶液5-30 mL加入到1000mL反应烧瓶中，加入1-10 mL原硅酸四乙酯（TEOS），5-15 mL氨水、乙二胺和/或三乙胺的弱碱，和100-300 mL甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇和/或丁醇混合均匀，通入氮气，混合溶液进行机械搅拌1-3 h，然后用恒压滴液漏斗三秒每滴缓慢滴加含有2-15 mL TEOS和3-10 mL乙醇的混合溶液；滴加完后，继续搅拌10-50 h，然后用HCl水溶液将体系的pH调节至3-6，结束反应；离心得到固体后分别用水和乙醇洗涤，在1000-8000 rpm离心2-10 min，固体物质干燥即获得SiO₂@CDs纳米微球粉末，纳米微球粒径是100-1000nm，尺寸均匀；将其配置成10-50 mg/mL不同浓度的溶液避光低温保存备用；

（3）红色荧光Cu NCs的制备方法如下：在剧烈搅拌下，将100 mM的水溶性铜化合物，用去离子水制备成20-60 μL水溶液，加入含有5-30 mM的青霉胺（DPA）的水溶液2-10 mL，通入氮气搅拌反应5-20 min，产生浅黄色悬浊溶液，离心得到固体用去离子水洗涤3次，产物即为Cu NCs，其在UV紫外灯照射下显示红色荧光；将其配置成10 mg/mL的溶液避光低温保存备用；

（4）双荧光发射Cu NCs-SiO₂@CDs的制备方法如下：将步骤3制备的Cu NCs溶液，加入步骤2制备的浓度为10-50 mg/mL，体积1-5 mL的SiO₂@CDs溶液，室温下充分搅拌1-8 h；然后在3000-10000 rpm转速下离心5-30 min，收集沉淀物，用去离子水洗涤三次，将产物配置成20 mg/mL的溶液避光低温保存备用。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：双发射比色荧光纳米微球的制备是采用自组装方法原位合成的具有蓝色/红色荧光的双发射纳米微球。

5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：含碳化合物A，具体为：葡萄糖、果糖、蔗糖、壳聚糖、乳酸、柠檬酸、纤维素、苯酚、间苯二胺、对苯二甲酸、三聚氰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙烯基亚胺或柚子皮。