[发明专利]一种稀土上转换能量转移纳米传感平台、构建方法及应用

说明书

本发明公开了一种稀土上转换能量转移纳米传感平台、构建方法及应用。所述稀土上转换能量转移纳米传感平台包括：氨基修饰的核酸适配体；荧光供体材料，所述核酸适配体的一端共价修饰于所述荧光供体材料表面；以及，荧光受体材料，修饰有核酸适配体的荧光供体材料通过π‑π相互作用组装于所述荧光受体材料表面；其中，所述荧光供体材料为稀土上转换发光材料，所述荧光受体材料为聚多巴胺。本发明采用的荧光受体聚多巴胺具有制备简单、尺寸均匀、水溶性好、荧光淬灭性能优异等优势，可以有效淬灭上转换发光，具有更高的淬灭效率，从而提高检测灵敏度，利用所构建的稀土上转换能量转移纳米传感平台对靶标的检测具有更高的信噪比和灵敏度。

技术领域

本发明涉及一种稀土上转换能量转移纳米传感平台及其构建方法，以及其在靶标检测中的应用，并属于光谱应用技术领域。

背景技术

荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer；FRET)是一种将荧光光谱与共振能量转移技术相结合的高灵敏、高空间分辨率、无损伤的均相检测技术。FRET是指荧光供受体在1-10nm范围内，当供体的发射光谱与受体的吸收光谱有一定重叠时，由于偶极-偶极相互作用，供体激发态能量以非辐射的形式传递给受体。该技术应用于分析化学领域已有40多年，其在自身不断完善的同时，极大地促进了生物医学分析的发展。

但是，作为一种光谱技术，FRET具有一定局限性，例如：荧光供体在紫外-可见光激发下，会导致样本中的背景荧光与散射光干扰；此外，当供体与受体的荧光激发光谱有重叠时，会导致二者同时被激发。为解决上述问题，具有近红外激发特性的稀土上转换发光纳米粒子(UCPs)作为能量供体应用于FRET技术，近红外光激发下，基质中的光学干扰被消除，信噪比或灵敏度得到显著提升。由于UCPs只有表面或距离表面很近的发光中心才容易发生能量转移，有机染料做荧光受体时，能量转移效率通常不高(低于30％)。近些年来，无机纳米受体，如：氧化石墨烯、碳纳米颗粒、纳米金及聚苯胺等，具有很高的摩尔消光系数，能够突破FRET距离限制，极大地淬灭UCPs的发光，提高能量转移效率。然而，这些纳米受体通常或部分存在制备复杂、形貌或尺寸不均匀、胶体不稳定等问题，导致FRET构建过程复杂，检测信号不稳定等问题。

发明内容

本发明的主要目的就是提供一种稀土上转换能量转移纳米传感平台及其构建方法，以克服现有上转换荧光共振能量转移技术存在的部分不足。

本发明的另一目的还在于提供所述稀土上转换能量转移纳米传感平台在靶标检测中的应用。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种稀土上转换能量转移纳米传感平台，其包括：

氨基修饰的核酸适配体；

荧光供体材料，所述核酸适配体的一端共价修饰于所述荧光供体材料表面；

荧光受体材料，修饰有核酸适配体的荧光供体材料通过π-π相互作用组装于所述荧光受体材料表面；

其中，所述荧光供体材料为稀土上转换发光材料，所述荧光受体材料为聚多巴胺。

进一步地，所述核酸适配体为与靶标分子对应的高亲和性、选定的核酸分子，所述靶标包括抗生素类靶标、霉毒素、生物小分子、蛋白类靶标、银离子等中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。

本发明实施例还提供了所述稀土上转换能量转移纳米传感平台的构建方法，其包括：

提供氨基修饰的核酸适配体；

提供荧光供体材料，并将核酸适配体共价偶联修饰至所述荧光供体材料的表面；

提供荧光受体材料，并将偶联修饰有所述荧光供体材料与所述荧光受体材料混合，直至所述荧光供体材料的荧光猝灭，从而建立稀土上转换能量转移纳米传感平台。