[发明专利]一种时间分辨荧光磁性纳米微球的制备方法

说明书

本发明公开一种时间分辨荧光磁性纳米微球的制备方法，包括以下步骤：1、制备磁核Fe₃O₄；2、制备磁核Fe₃O₄@MPTS；3、制备磁性微球；4、制备稀土配合物；5、制备时间分辨荧光磁性纳米微球。本发明所提供的一种时间分辨荧光磁性纳米微球的制备方法，是以Fe₃O₄为磁核，在磁核的表面包覆聚合物，聚合物内部螯合通过硅层与磁核隔开的稀土配合物，从而共同结合而组成核壳式结构的纳米微球。本发明一种时间分辨荧光磁性纳米微球的制备方法，具有工艺稳定性好、制备效率高和生产成本低等优势，且显著提高了纳米微球的磁响应性、荧光强度和产品稳定性，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及纳米材料合成技术领域，具体涉及的是一种时间分辨荧光磁性纳米微球的制备方法。

背景技术

时间分辨荧光微球是荧光微球的一种，由于其具有宽stokes位移特性，因而广泛应用于免疫快速检测中，具有更高的灵敏度，在生物诊断中具有极高的应用价值。磁性纳米粒子作为一种十分重要的纳米材料，以其特有的磁响应特性，亦在MRI、生物诊断、基因工程、细胞分离、热疗和药物靶向等领域展现出突出的应用效果。因此，将时间分辨荧光微球与磁性纳米粒子结合，形成双功能的时间分辨荧光磁性纳米微球，无疑可以拓展纳米微球在生物领域的应用。

由于磁性荧光纳米微球具有潜在的广泛应用，一些研究者提出了共价连接法、物理吸附法和共聚法等制备磁性荧光纳米微球，这些磁性荧光纳米微球在1～4微米以上，具有时间分辨荧光特性的磁性纳米微球研究较少。Wang等人(Nanoscale 2014,6(19),11473-11478.)通过共价连接方式将磁球和稀土配合整合，制备出高荧光强度的时间分辨磁球，但是由于其稀土荧光复合物暴露在外表面，因此很容易受到外界环境的影响，难以应用于实际免疫检测中。于龙波等人申请了专利“一种磁性稀土荧光微球的制备方法和用途”(公开号 CN109030439A)，采用稀土离子和Fe离子共沉淀法制备磁性荧光复合物，再通过溶胀的方式将小磁核和稀土配合物渗透至制成的微球中，但是该方法采用的磁核小，磁响应性较弱，且在渗透后残余的小磁核难以处理，因而难以制备均一的高磁响应的荧光纳米微球。Handa 等人(J.Magn.Magn.Mater.2009,321(10),1364-1367.)采用乳液法包覆40nm的铁磁性纳米粒子作为磁核，磁饱和度达24.1emu/g，提高了其磁响应特性，但稀土配合物与磁核共掺杂在球内，磁核对荧光的吸收造成荧光强度显著降低。

以上这些研究取得了一定的研究结果，但存在制备工艺复杂、产品稳定性差、磁响应弱、荧光强度不够等问题，因而难以规模化生产，且难以达到应用的需求，所以市面上几乎难以见到成熟的时间分辨荧光磁性纳米微球产品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种时间分辨荧光磁性纳米微球的制备方法，具有工艺稳定性好、制备效率高和生产成本低等优势，且显著提高了纳米微球的磁响应性、荧光强度和产品稳定性，因此具有广阔的应用前景。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种时间分辨荧光磁性纳米微球的制备方法，是先采用溶剂热法制备磁核Fe₃O₄，然后将所述磁核Fe₃O₄与硅烷偶联剂反应得到在所述磁核Fe₃O₄的表面修饰有烯烃键的磁核Fe₃O₄@硅层，然后采用沉淀聚合法在所述磁核Fe₃O₄@硅层的表面包覆聚合物，形成具有核壳结构的磁性微球，最后利用溶胀剂将稀土配合物溶胀于所述磁性微球内，得到所述时间分辨荧光磁性纳米微球；所述溶胀剂为氯仿、二氯甲烷、甲苯、丙酮或四氢呋喃。

一种时间分辨荧光磁性纳米微球的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、制备磁核Fe₃O₄：