一种基于聚集诱导发光材料的纳米微球及制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种基于聚集诱导发光材料的纳米微球，涉及纳米生物检测技术领域，所述纳米微球的成分包括聚合物和聚集诱导发光材料，所述聚集诱导发光材料设置于所述聚合物中形成所述纳米微球；所述纳米微球的粒径设置为50nm～500nm，变异系数小于7％。本发明专利技术还提供了基于聚集诱导发光材料的纳米微球的制备方法。本发明专利技术基于聚集诱导发光材料的纳米微球的发射波长和荧光强度可控，具有高荧光强度、高稳定性、荧光信号均一性好的特点，且易于进行生物标记，以便获得高稳定性、高重复性和高灵敏度的荧光免疫检测技术。

【技术实现步骤摘要】
一种基于聚集诱导发光材料的纳米微球及制备方法和应用
本专利技术涉及纳米生物检测
，尤其涉及一种基于聚集诱导发光材料的纳米微球及制备方法和应用。
技术介绍
免疫荧光技术是指以抗原抗体间的特异性识别和结合为基础，通过荧光材料对检测目标进行荧光标记，再在一定的激发波长下检测其产生的荧光信号，对其进行定性定量检测的一种免疫检测方法，在临床医学、现代生命科学、食品科学、生态学等领域发挥着重要的作用。目前常用的免疫荧光技术有：免疫层析、微阵列芯片、液相芯片等。基于这些免疫检测技术，目前常用的荧光探针有：传统的有机荧光染料以及新型的荧光探针(如量子点及其复合物等)。传统的有机荧光染料稳定性差，抗荧光漂白能力差，此外这些有机荧光染料还具有严重的聚集诱导淬灭(aggregation-causedquenching,ACQ)现象。而量子点虽然具有比较优异的光学性能，如量子效率高、稳定性强、抗光漂白能力强，然而目前常用的量子点一般为油溶性量子点，在用于免疫检测中需要先通过配体交换，将其转换为水溶性量子点，但是在相转移的过程中往往出现量子效率大幅降低。传统的有机荧光染料和量子点等存在的这些问题都会影响免疫检测结果的稳定性、重复性和灵敏度。近年来唐本忠院士团队发现了一种新型的荧光材料，这些荧光材料在溶解状态下几乎没有发射光或者具有很弱的发射光，但是当聚集后发射出强烈的荧光，并将这种反常的光物理现象定义为聚集诱导发光(aggregation-inducedemission,AIE)。由于聚集诱导荧光材料具有优异的光学性能，近年来引发世界各地科学家的广泛关注。但是目前尚未见到将其用于免疫层析、微阵列芯片、液相芯片等荧光免疫检测技术中。因此，本领域的技术人员致力于开发一种基于聚集诱导发光材料的荧光探针，发射波长和荧光强度可控，具有高荧光强度、高稳定性、荧光信号均一性好的特点，且易于进行生物标记，以便获得高稳定性、高重复性和高灵敏度的荧光免疫检测技术。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提高荧光探针的荧光强度和稳定性，使其发射波长和荧光强度可控，荧光信号均一性好，且易于进行生物标记，以便获得高稳定性、高重复性和高灵敏度的荧光免疫检测技术。为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于聚集诱导发光材料的纳米微球，所述纳米微球的成分包括聚合物和聚集诱导发光材料，所述聚集诱导发光材料设置于所述聚合物中形成所述纳米微球；所述荧光探针用于荧光免疫检测，所述荧光免疫检测包括液相芯片、微阵列芯片和侧向层析。进一步地，所述纳米微球的粒径设置为50nm～500nm，变异系数小于7％。进一步地，所述聚集诱导发光材料设置为1,1,2,3,4,5-六苯基噻咯(HPS)、四苯乙烯(TPE)、9，10-二苯基乙烯基蒽(DSA)、三苯胺、四苯基乙烯-苝酰亚胺衍生物(PBI-TPE,PBI-2TPE)、三苯胺-富马酸腈化合物(BDABFN)，，四苯乙烯-三苯胺衍生物(TPE-TPA-DCM)、四苯乙烯-磺酸盐衍生物(BSPOTPE)、氰基取代的二芳基乙烯衍生物、硼系AIE分子、硅系AIE分子、硼系AIE分子衍生物和硅系AIE分子衍生物中的一种。进一步地，所述聚集诱导发光材料的发射波长设置为450nm～900nm。进一步地，所述聚集诱导发光材料在所述聚合物中的浓度设置为0～10mg/mL。进一步地，所述聚合物设置为苯乙烯-马来酸酐共聚物，苯乙烯-丙烯酸共聚物(MOTAS)中的一种或多种。在本专利技术的较佳技术方案中，还提供了对上述的基于聚集诱导发光材料的纳米微球的制备方法，所述制备方法为SPG膜乳化-乳液溶剂挥发法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，将所述聚合物和所述聚集诱导发光材料分散于有机溶剂中，形成分散相；步骤二，将表面活性剂分散于水中，形成连续相；步骤三，在氮气压力下，利用SPG膜乳化器，将所述分散相挤入到所述连续相中，形成均一、稳定的乳液；步骤四，将所述乳液在室温下磁力搅拌过夜，溶剂挥发，得到固化的纳米微球；步骤五，用超纯水和无水乙醇对所述纳米微球进行清洗，冻干；步骤六，用盐酸对步骤五中已经进行清洗和冻干的所述纳米微球进行羧基化改性，得到基于聚集诱导发光材料的纳米微球。进一步地，所述步骤一中的分散相的有机溶剂设置为三氯甲烷、二氯甲烷、甲苯中的一种或多种。进一步地，所述步骤二中的表面活性剂为十二烷基硫酸钠、聚乙烯醇中的一种或多种。进一步地，所述步骤三中的SPG膜的粒径为0.1μm～0.3μm。基于聚集诱导发光材料的纳米微球的制备方法还包括超声乳化法，包括如下步骤：步骤一，将所述聚合物和所述聚集诱导发光材料分散于有机溶剂中，形成分散相；步骤二，将表面活性剂分散于水中，形成连续相；将分散相逐滴滴到连续相中，同时使用微探头超声仪进行超声乳化，制备得到均一、稳定的水包油乳液；步骤三，将所述乳液在室温下磁力搅拌过夜，溶剂挥发，得到固化的纳米微球；用超纯水和无水乙醇对所述纳米微球进行清洗，冻干；步骤四，用盐酸对步骤五中已经进行清洗和冻干的所述纳米微球进行羧基化改性，得到基于聚集诱导发光材料的纳米微球。本专利技术的基于聚集诱导发光材料的纳米微球可用于荧光免疫检测中，其中，荧光免疫检测包括免疫层析、微阵列芯片、荧光免疫吸附(FLISA)、液相芯片等；所述荧光免疫检测的检测目标物有蛋白、核酸。本专利技术的技术效果是提供一种基于聚集诱导发光材料的纳米微球及其制备方法，通过SPG膜乳化-乳液溶剂挥发法，将不同种类、不同含量的聚集诱导发光材料掺入聚合物纳米微球，制备出的荧光探针具有发射波长和荧光强度可控，高荧光强度、高稳定性、荧光信号均一性好，且易于进行生物标记的新型荧光探针，解决了传统的有机荧光染料稳定性差，抗荧光漂白能力差和聚集诱导淬灭等现象，以及量子点在相转移的过程中出现的量子效率大幅降低的问题。利用这种基于聚集诱导发光材料的新型荧光探针，可以大幅提高荧光免疫检测技术的稳定性、重复性和灵敏度，在免疫荧光检测技术中有着非常重要的意义和广泛的应用前景。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明图1是本专利技术的一个较佳实施例的基于聚集诱导发光材料的纳米微球的SEM图片；图2是本专利技术的一个较佳实施例的基于聚集诱导发光材料的纳米微球的激光共聚焦图片；图3是本专利技术的一个较佳实施例的基于聚集诱导发光材料的纳米微球的荧光光谱；图4是本专利技术的一个较佳实施例的基于聚集诱导发光材料的纳米微球的肝癌肿瘤标志物AFP的免疫检测标准曲线。具体实施方式以下参考说明书附图介绍本专利技术的多个优选实施例，使其
技术实现思路
更加清楚和便于理解。本专利技术可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本专利技术的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本专利技术并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。如图所示，图1是本专利技术的一个较佳实施例的基于聚集诱导发光材料的纳米微球的SEM图片；图2是本专利技术的一个较佳实施例的基于聚集诱导发光材料的纳米微球的激光共聚焦图片；图3是本专利技术的一个较佳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于聚集诱导发光材料的纳米微球，其特征在于，所述纳米微球的成分包括聚合物和聚集诱导发光材料，所述聚集诱导发光材料设置于所述聚合物中形成所述纳米微球；所述荧光探针用于荧光免疫检测，所述荧光免疫检测包括液相芯片、微阵列芯片和侧向层析。

【技术特征摘要】
1.一种基于聚集诱导发光材料的纳米微球，其特征在于，所述纳米微球的成分包括聚合物和聚集诱导发光材料，所述聚集诱导发光材料设置于所述聚合物中形成所述纳米微球；所述荧光探针用于荧光免疫检测，所述荧光免疫检测包括液相芯片、微阵列芯片和侧向层析。2.如权利要求1所述的基于聚集诱导发光材料的纳米微球，其特征在于，所述纳米微球的粒径设置为50nm～500nm，变异系数小于7％。3.如权利要求1所述的基于聚集诱导发光材料的纳米微球，其特征在于，所述聚集诱导发光材料设置为1,1,2,3,4,5-六苯基噻咯(HPS)、四苯乙烯(TPE)、9，10-二苯基乙烯基蒽(DSA)、三苯胺、四苯基乙烯-苝酰亚胺衍生物(PBI-TPE,PBI-2TPE)、三苯胺-富马酸腈化合物(BDABFN)，四苯乙烯-三苯胺衍生物(TPE-TPA-DCM)、四苯乙烯-磺酸盐衍生物(BSPOTPE)、氰基取代的二芳基乙烯衍生物、硼系AIE分子、硅系AIE分子、硼系AIE分子衍生物和硅系AIE分子衍生物中的一种。4.如权利要求1所述的基于聚集诱导发光材料的纳米微球，其特征在于，所述聚集诱导发光材料的发射波长设置为450nm～900nm。5.如权利要求1所述的基于聚集诱导发光材料的纳米微球，其特征在于，所述聚集诱导发光材料在所述聚合物中的浓度设置为0～10mg/mL。6.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李万万，武卫杰，沈梦飞，姜朝，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31