[发明专利]一种免洗、可超快细胞成像碳点的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种免洗、可超快细胞成像碳点的制备方法及应用，涉及绿光碳点技术领域。本发明中基于柠檬酸和苯甲酰脲的绿光碳点由柠檬酸和苯甲酰脲组成，所述柠檬酸和苯甲酰脲的摩尔比为5：1；本发明还包括绿光碳点的制备方法，包括将柠檬酸和苯甲酰脲进行混合，在无溶剂条件下，经固相反应后制得反应产物A；将上述制得的反应产物A依次进行冷却、溶解、抽滤、pH调节、萃取和蒸馏浓缩处理，制得固体产物B；对上述制得的固体产物B进行柱层析，经冷冻干燥后即得所述基于柠檬酸和苯甲酰脲的绿光碳点。本发明中的绿光碳点可在非常低的浓度(5μg·mLsupgt;‑1/supgt;)、超快(5s)且免洗的条件下实现细胞成像，对于开发高效的碳点基荧光染料有着重要意义。

技术领域

本发明属于绿光碳点技术领域，特别是涉及一种免洗、可超快细胞成像碳点的制备方法及应用。

背景技术

生物成像包括多种方式，包括X射线、B超、计算机断层扫描(CT)、正电子发射计算机断层扫描(PET)、磁共振成像(MRI)及荧光成像技术等。其中，荧光成像技术以其灵敏度高、易于观察、仪器简单等优点在生物成像中发挥着重要作用。荧光成像技术利用成像区域与周围背景之间的光学对比度，允许在细胞甚至单分子水平上成像，同时还可以进行早期检测，癌症等危及生命的疾病的筛查、诊断和影像引导治疗。

自2004年自碳点发现以来，碳点作为一种新型的荧光探针受到了各领域的广泛关注。由于其多色发光、光学性质可调、优异的化学性质、光稳定性、低细胞毒性和良好的生物相容性等优点，使其成为生物成像的潜在候选者。由于碳点表面易于功能化和良好的生物相容性，它还可以作为一种有效的工具用于生物过程的可视化监测。更重要的是，碳点的合成方法简单、环保、经济、节能，其合成原料来源广泛、绿色廉价。因此，广泛的碳点制备方法和原料来源为实现生物成像提供了机会。

近年来，生物成像大多面临两个问题：(1)成像速度慢；(2)不具备免洗功能。大多数商售染料需要与细胞共孵育15-20min，然后用0.01mol·L^-1的PBS缓冲液多次洗涤，既费时又耗力，对于不容易贴壁的细胞，可能将细胞洗去，从而影响实验。因此，开发一种具有免洗功能的细胞染料，对进一步实现生物过程的可视化检测，具有重大意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种免洗、可超快细胞成像碳点的制备方法及应用，可在非常低的浓度(5μg·mL^-1)、超快(5s)且免洗的条件下实现细胞成像，对于开发一种高效的碳点基荧光染料有着重要意义。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种免洗、可超快细胞成像的绿光碳点，该免洗、可超快细胞成像的绿光碳点所用原材料由柠檬酸和苯甲酰脲组成，所述柠檬酸和苯甲酰脲的摩尔比为5：1。

一种免洗、可超快细胞成像的绿光碳点的制备方法，包括如下步骤：

步骤(1)、将柠檬酸和苯甲酰脲进行混合，在无溶剂条件下，经固相反应后制得反应产物A；

步骤(2)、将上述制得的反应产物A依次进行冷却、溶解、抽滤、pH调节、萃取和蒸馏浓缩处理，制得固体产物B；

步骤(3)、对上述制得的固体产物B进行柱层析，经冷冻干燥后即得所述基于柠檬酸和苯甲酰脲的绿光碳点。

作为本发明一种优选技术方案，所述步骤(1)中反应产物A的制备条件为：反应温度为180℃，反应时间为24h。

作为本发明一种优选技术方案，所述步骤(2)中固体产物B的具体制备过程为：先将步骤(1)制得的反应产物A冷却至室温，再经溶解和抽滤后将pH调节为9-10，最后经萃取和蒸馏浓缩制得固体产物B。

作为本发明一种优选技术方案，所述步骤(3)中柱层析处理所用的洗脱剂为DCM和MeOH，所述DCM和MeOH的体积比为30：1-5：1，所述柱层析处理的时间为12h。