[发明专利]铜掺杂碳量子点及其制备方法和作为探针的应用及试纸和检测液体pH的方法

说明书

本发明公开了一种铜掺杂碳量子点及其制备方法和作为探针的应用及试纸和检测液体pH的方法，该制备方法包括：将间苯二酚、尿素、铜盐在水中混合，经水热反应，得到铜掺杂碳量子点。该铜掺杂碳量子点作为荧光探针应用于PPi和pH检测时，具备良好选择性和高灵敏度，且响应时间短、能够实时检测。另外，将制备的铜掺杂碳量子点制作成试纸，实现了液体pH值的可视化检测。

技术领域

本发明涉及纳米材料传感研究领域，具体地，涉及一种铜掺杂碳量子点及其制备方法和作为探针的应用及试纸和检测液体pH的方法。

背景技术

磷酸盐离子及其衍生物在生物系统的信号转导和能量存储中起着重要的作用。例如，焦磷酸盐(pyrophosphate，PPi)是三磷酸腺苷(ATP)在细胞条件下水解的产物，它是DNA聚合酶和腺苷酸环化酶催化合成环状单磷酸腺苷(AMP)等重要生化途径的核心。PPi是无机磷酸盐(inorganic phosphate，Pi)的二聚体形式，是ATP细胞水解的副产品，是一个重要的生物学目标，它在许多关键的反应中发挥作用。各种生物环境中PPi浓度的差异也可用于监测或诊断许多疾病。例如，焦磷酸钙晶体沉积病患者的滑膜液中PPi水平异常高，而细胞内PPi水平已成为癌症研究的重要指标。因此，PPi的检测成为一个非常重要的研究目标。

目前检测PPi的常规方法有紫外可见光度法、酶法、荧光法、色谱法等。由于体液中PPi检测，需要具有较高的准确性、重现性、稳定性和抗干扰能力，所以，提高PPi检测的上述能力，至关重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种铜掺杂碳量子点及其制备方法以及应用该铜掺杂碳量子点检测PPi的方法，该铜掺杂碳量子点形貌均匀，产率高、分散性好，且在PPi的检测中，具有高灵敏、高选择性、抗干扰能力强的特点。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种铜掺杂碳量子点的制备方法，包括：将间苯二酚、尿素、铜盐在水中混合，经水热反应，得到铜掺杂碳量子点。

本发明第二方面提供了一种铜掺杂碳量子点，所述铜掺杂碳量子点第一方面所述的制备方法制得。

本发明第三方面提供了一种利用第二方面所述的铜掺杂碳量子点作为探针在焦磷酸根离子检测中的应用；焦磷酸根离子简称PPi。

细胞pH在细胞周期和凋亡、受体介导的信号转导、离子转运、肌肉收缩、炎症和肿瘤生长等多种生理和病理过程中发挥调节所有具有生物活性的大分子的结构和功能重要作用。测量活细胞的pH值分布和变化，对于更好地了解细胞功能，为疾病的早期诊断提供关键帮助具有重要意义，因此提供一种更准确、快捷且不直接与活体接触的检测方法很有必要。体液检测的方法并不同于常规的液体检测，体液检测不仅需要及时，而且需要更加稳定，并且要求对靠近正常体液范围(7左右)微小的(0.2范围内波动)的pH变化明显，常规的pH试纸并不能显示出微小的体液pH变化，也不够稳定。体液的微小改变对身体健康的判断也极其重要，但是靠近正常体液范围的微小pH改变引起试纸变色一直是检测的难点。

本发明第四方面提供了一种利用第二方面所述的铜掺杂碳量子点作为探针在pH检测中的应用。

本发明第五方面提供了一种负载有第二方面所述的铜掺杂碳量子点的试纸。

本发明第六方面提供了一种应用第五方面所述的试纸检测液体pH的方法。