[发明专利]核壳型磁性荧光微球及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种核壳型磁性纳米微球及其制备方法和应用。更具体地，本发明的核壳型磁性纳米微球中密封的磁性纳米颗粒上同时修饰有至少一种荧光量子点和至少一种荧光染料，其不仅避免了现有技术中同时融合两种以上荧光染料物质时难以避免的信号干扰问题，也克服了现有技术中荧光磁性纳米复合微球因荧光染料的易淬灭性导致的不稳定问题，确保了应用磁性纳米荧光微球进行定量检测的精确度，同时能够增强磁性纳米微球在应用期间的结构稳定性，具备广泛应用于体外检测和诊断、细胞分离等领域的潜力。

技术领域

本发明涉及生物医疗以及诊断检测领域，具体地涉及一种核壳型磁性荧光微球及其制备方法和应用。

背景技术

磁性微球的制备和应用是目前比较前沿的新兴交叉学科，涵盖了材料、高分子、有机、分析、生物、医药工程等众多领域。随着相关技术的高速发展，对纳米微球材料的性能和制备技术也提出了越来越高的要求，诸如对纳微米粒子大小的精确性、粒径分布的均一性、形态、孔道结构的精确调控以及材料的组成、表面功能化的控制等。

由于纳米微球的纳米孔道结构，使得微球材料具有极高的比表面积以及吸附性能；相关的技术中，往往通过在微球表面键合特殊功能的基团以赋予微球新的功能和效果。比如，磁性纳米复合微球就是一种新型磁性材料，一般通过将磁性无机粒子(如四氧化三铁)与有机微球结合的方式实现制备。由于磁性纳米复合微球不仅具有普通微球的众多特性，同时还具有磁响应性，所以其可以广泛用于体外检测和诊断、生物医学、细胞学和分离工程等。

荧光磁性纳米复合微球是在磁性复合微球的基础之上进一步发展优化的产品，其直径在一般在几纳米至几十微米之间，微球表面或内部负载有荧光物质，在受到一定的能量激发时能够发出荧光。现有的荧光磁性纳米复合微球制备方法中，通常是将特定荧光染料物质按不同比例，引入到某种基质中，以形成能在特定激发波长下产生两种或多种强度不同的荧光信号。

然而，现有技术中，当融合两种以上荧光染料物质且它们均被激发时，在检测荧光信号的过程中会存在互相干扰的情况，即存在背景噪声，进而对精确定量研究以及后续的精准分群造成困难；另一方面，由于荧光染料具有容易淬灭的物质特性，其存在不稳定性，因此使得荧光磁性纳米复合微球应用性能的稳定性也难以得到保障。

有鉴于此，本领域仍需要一种新型结构的磁性荧光微球以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有新型结构的磁性荧光微球，其不仅能够解决当现有技术中的荧光微球融合两种以上荧光染料物质且均被激发时，在检测荧光信号的过程中会存在互相干扰的问题，也能够解决现有技术的磁性纳米复合微球因荧光染料易淬灭的物质特性而导致的应用性能不稳定性。

本发明人通过将荧光量子点和有机荧光染料同时偶联在磁性纳米颗粒表面，然后密封于核壳型结构中，发现这样得到的核壳型磁性荧光微球不仅解决了现有技术中存在的上述问题，而且由于封闭式的核壳结构实现了磁性荧光微球更好的结构稳定性。由此，完成了本发明。

因此，在第一方面，提供了一种核壳型磁性纳米微球，其包括：

-核微球；

-包覆所述核微球表面的磁性纳米颗粒；以及

-包覆所述核微球和所述磁性纳米颗粒的壳层；

其中，所述磁性纳米颗粒上结合有至少一种的荧光量子点和至少一种荧光染料。

在第二方面，本发明提供了制备第一方面所述的核壳型磁性纳米微球的方法，其包括以下步骤：

(1)制备表面修饰有第一功能基团的荧光量子点；

(2)使磁性纳米颗粒表面包覆有聚合物层，所述聚合物层的表面修饰有第二功能基团，形成聚合物磁性微粒；

(3)使所述荧光量子点与所述聚合物磁性微粒结合，形成磁性量子点微粒；