[发明专利]通过共价官能化的高亮度纳米点荧光团

说明书

根据本公开的实例化合物，除其他可能的东西外，包括纳米点载体、部分和具有第一和第二官能团的连接体，其中所述第一官能团与所述纳米点载体共价连接，并且所述第二官能团与所述部分共价连接。还公开了制造纳米点载体的实例方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年5月31日提交的美国临时专利申请序列号62/855,121的优先权，将其以其全文特此并入本文。本申请是2018年4月13日提交的美国专利申请序列号15/953,200的部分继续申请，该申请要求于2017年4月13日提交的美国临时专利申请序列号62/485,379的优先权，两者均以其全文特此并入本文。

关于联邦政府赞助的研究的声明

本文所述的发明是在由美国国家科学基金会授予的拨款#1261910、拨款#1521057和拨款#1738466的政府支持下完成的。政府拥有本发明的某些权利。

背景技术

荧光团是有具有生物医学应用的荧光特性的化合物。例如，荧光团可用作某些分子或结构的特定染色的示踪剂或染料。更特别地，荧光团可用于在多种分析方法中对组织、细胞或材料进行染色，诸如荧光成像和光谱学。

为了特定染色的目的，荧光团应与生物分子诸如抗体缀合。然而，由于商业荧光团的低亮度和低光稳定性，荧光团的可靠示踪和量化具有挑战性。因此，对于改善的载体分子来携带用于生物和其他应用的荧光实体存在需要。其他生物分子也可受益于改善的载体。

发明内容

根据本公开的实例化合物，除其他可能的东西外，包括纳米点载体、部分(moiety)和具有第一和第二官能团的连接体，其中所述第一官能团与所述纳米点载体共价连接，并且所述第二官能团与所述部分共价连接。

根据本公开的制造纳米点载体的实例方法，除其他可能的东西外，包括在极性液体中机械加工纳米点以在所述纳米点上产生缺陷，以及处理所述纳米点以在所述缺陷处提供极性基团。

附图说明

图1A示意性地示出了具有纳米点载体的实例化合物。

图1B-1C示意性地示出了从BN纳米点载体合成像图1A的化合物的实例化合物。

图2A示出了h-BN本体粉末的SEM(扫描电子显微镜)图像。

图2B示出了在机械加工之后h-BN粉末的SEM图像，在该实例中，用匀化器处理。

图2C示出了实例氮化硼(BN)纳米点载体的TEM(透射电子显微镜)图像。

图2D示出了实例BN纳米点载体的激发依赖性自发荧光和UV灯下的荧光图像(插图)。

图3A-B示出了原始BN纳米点载体和加工的BN纳米点载体的傅里叶变换红外光谱(FITR)结果。

图4示出了图1B的实例荧光团、原始载体和加工的载体的吸光度光谱。

图5示出了图1B的实例荧光团、原始载体和加工的载体以及具有连接体的加工的载体(即官能化的载体)的荧光强度。

具体实施方式

非常普遍地，高亮度荧光团包含载体要素、荧光要素和将载体要素连接到荧光要素的连接体。对于生物医学应用，载体要素、连接体和荧光要素中的每一种都必须是生物相容的(尽管对生物相容性的要求随具体应用将变化)。

一种实例载体要素是加工的纳米材料，诸如碳纳米管(CNT)和氮化硼纳米管(BNNT)，这两者均可用于生物医学应用，诸如细胞药物递送和光谱学应用。然而，已经示出与碳纳米管连接的荧光要素表现出淬火或荧光亮度的降低。

已经发现，具有纳米材料载体的某些荧光团不仅不表现出淬火效应，而且表现出比其他已知荧光团高几个数量级的亮度，如本文将讨论的。