一种温敏性智能荧光纳米探针，其特征在于它以温敏性聚合物修饰的量子点作为供体、有机荧光分子作为受体组装而成，所述量子点的发射光谱与有机荧光分子的吸收光谱有重叠。本发明专利技术提供了一类对温度敏感的新型智能荧光纳米探针，将温敏性和荧光性相结合，具有温敏性和荧光性双重响应，通过宏观可视的荧光性质，达到实时监测的目的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于生化领域。
技术介绍
随着生命科学不断深入研宄，一些研宄细胞环境的传统方法在应用时，无法做到在活细胞生理条件下实时的对细胞内微环境进行动态监测。荧光共振能量转移技术(FRET)技术成功解决了这一难题。该技术适用于活细胞和固定细胞的各类分子，灵敏度和分辨率高，并能清晰成像，能够直观地提供蛋白质相互作用的定位和定量信息。蛋白质传感器作为一种蛋白质与其他分子之间作用力的手段已经越来越显示出其优点。在FRET中，选择合适的供体-受体对能够保证高效的能量转移。半导体量子点(Qdots)由于其可调谐的发射波长、狭窄且对称的发射峰、宽的激发波、抗光漂白性和可同时连接多个染料分子等优点，使其成为比有机荧光分子更好的荧光共振能量转移的供体。使用功能高分子对Qdots和有机荧光分子进行可控组装，可实现荧光共振能量转移(FRET)，通过调控功能高分子的分子结构和聚集态结构，通过环境的刺激，在不同pH值、温度、溶剂等环境下改变Qdots和有机荧光分子的间距，FRET效率随之发生相应的变化。Medintz I L，Clapp A R等把量子点修饰的麦芽糖结合蛋白(MBP)和染料标记的环糊精(β-CD)作为FRET的供体、受体对，提出了麦芽糖粘附蛋白(MBP)的麦芽糖生物传感器的设计方案。他们还利用多个麦芽糖粘附蛋白(MBP)标记光敏性的1，3，3-三甲基-螺(简称BIPS)来反向调节量子点的发射光谱，调节的效率可以通过改变BIPS的数量来进行控制，以此实现光敏性开关的装置或生物传感器。Medintz I L，Trammell S A等将抗-TNT特定抗体片段通过金属吸附作用连接到亲水的荧光量子点上，完成了溶液相纳米尺度传感器的组装。Wei Q D，Lee M等以量子点作为一种新型的荧光探针，标记雌激素受体β (ER-β)的单克隆抗体，用有机荧光染料AlexaFluor (AF)标记ER- β的多克隆抗体，而后通过量子点与有机荧光染料之间的FRET检测探针间的距离。但是目前，对于将温敏性聚合物与量子点进行可控组装制备温敏性智能化荧光纳米探针的研宄还鲜有报道。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供，具有温敏性和荧光性双重响应，通过宏观可视的荧光性质，达到实时监测的目的。本专利技术为解决上述提出的问题所采用的技术方案为:一种温敏性智能荧光纳米探针，其以温敏性聚合物修饰的量子点作为供体、有机荧光分子作为受体组装而成，所述量子点的发射光谱与有机荧光分子的吸收光谱有重叠。按上述方案，所述量子点为ZnS单核量子点、CdS单核量子点、CdSe单核量子点、CdSe/ZnS 核 / 壳量子点、CdSe/CdS/ZnS 核 / 壳 / 壳量子点、CdxZrvxS 量子点、CdSeAMxZrvxS核/合金壳量子点等中的任意一种。按上述方案，所述温敏性聚合物为温敏性双端氨基聚合物或一端带氨基一端带巯基的聚合物，分子量在3000以下。其中，所述温敏性双端氨基聚合物可以选自双端氨基聚乙二醇(AT-PEG)、双端氨基偶氮聚合物、端氨基聚醚、聚邻苯二胺、双氨基聚氨酯(如双端氨基甲酸酯)等聚合物；所述一端带氨基一端带巯基的聚合物选自巯基苯胺聚合物、氨基-聚乙二醇-巯基等聚合物。该类温敏性聚合物具有一定生物相容性和特定官能团，其分子链的末端距随周围环境PH值、溶剂、温度的变化而变化，分子链末端的距离变化范围为l-20nm，pH值的变化幅度为4_10，温度和溶剂随分子结构的不同而不同。按上述方案，所述有机荧光分子为含羧基的有机荧光分子，可以选自含羧基的罗丹明B、异硫氰酸荧光素和羧基荧光素(如5-FAM、6-FAM)、二氢醋酸荧光素等中一种。由于本专利技术中的量子点经温敏性聚合物修饰，温敏性聚合物修饰的量子点含有氨基或巯基，所以有机焚光分子选用含羧基的有机焚光分子。上述温敏性智能荧光纳米探针的制备方法是:先用温敏性聚合物对量子点进行修饰，然后将温敏性聚合物修饰后的量子点与有机荧光分子进行可控组装，从而制得温敏性的新型智能化荧光纳米材料。按上述方案，所述温敏性聚合物对量子点进行修饰的方法，具体包括如下步骤:I)将量子点溶于氯仿中，并加入温敏性聚合物，待完全溶解后于20?45°C下超声2 ?8h ;2)向步骤I)所得溶液中滴加pH为8?10的缓冲溶液，继续超声12?24h，然后静置分层，分离出上层水溶液并用氯仿洗涤以除去有机杂质，再经透析，即得到温敏性聚合物修饰后的量子点水溶液。上述方案中，所述步骤I)中温敏聚合物相对于量子点是过量的以保证修饰的充分进行，本专利技术中温敏性聚合物与量子点的摩尔比在80以上，其中过量的温敏聚合物会在后续的透析步骤中除去。上述方案中，所述步骤2)中所述缓冲液为的pH范围为8?10，可以选用PBS缓冲液或者Tris-HCl缓冲液等。其中PBS缓冲液，是磷酸二氢钾与磷酸氢二钠的混合溶液；Tris-HCl缓冲液的pH范围也为8?10，是三羟甲基氨基甲烷溶液与盐酸的混合液。上述方案中，所述步骤2)中的缓冲液的体积为步骤I)所得溶液I?2倍为宜。上述方案中，所述步骤2)中透析的时间为24?72h。按上述方案，温敏性聚合物修饰后的量子点与有机荧光分子可控组装的方法，具体包括如下步骤:a)将有机荧光分子、1-乙基-3-(3-二甲氨基)_碳二亚胺(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)在水中搅拌2?4h，然后加入温敏性聚合物修饰后的量子点水溶液，搅拌I?4h ；b)加碱调节步骤a)所得溶液pH为8?10，并搅拌30min?2h ;然后滴加pH为6.8?8.2的缓冲溶液并超声12?24h，再经透析、真空干燥，即得到得温敏性智能荧光纳米探针。上述方案中，所述步骤a)中有机荧光分子、1-乙基-3- (3_ 二甲氨基)-碳二亚胺(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)的摩尔比范围为1:1?1.2:1?1.2。其中，步骤a)中水的加入量为有机焚光分子质量的200-400倍为宜，有机焚光小分子约为量子点质量的10-30 倍。上述方案中，所述步骤b)中的碱为四甲基氢氧化铵(TMAOH)。上述方案中，所述步骤b)中缓冲液pH范围为6.8?8.2，可以选用HEPES缓冲溶液，是4-羟乙基哌嗪乙磺酸溶液与NaOH溶液的混合液。上述方案中，所述步骤b)中透析的时间为24?72h，真空干燥的时间为24?48h。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是:第一，本专利技术所述的温敏性智能荧光纳米探针具有温敏性和荧光性双重响应性，通过环境刺激，荧光共振能量转移效率随之发生变化，可以通过宏观荧光达到实时监测的目的；第二，本专利技术所述的温敏性智能荧光纳米探针荧光共振能量转移效率高，并且随着环境变化，荧光共振能量转移效率变化大，即反应灵敏。【附图说明】图1为CdSeAMxZrvxS量子点的荧光发射谱和罗丹明B的吸收谱。图2?5分别为实施例1、2、3、4制备温敏性智能荧光纳米探针在25°C下的荧光共振能量转移图谱，荧光共振能量转移效率按E = 1_Fda/Fd关系式计算出，其中Fda为受体存在时供体的荧光强度，Fd为受体不存在时供体的荧光强度。图6为实施例4制备温敏性智能荧光纳米探针在不同温度下得到荧光共振能量转移图谱。其中，QDs表示量子点，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种温敏性智能荧光纳米探针，其特征在于它以温敏性聚合物修饰的量子点作为供体、有机荧光分子作为受体组装而成，所述量子点的发射光谱与有机荧光分子的吸收光谱有重叠。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：董丽杰，严莉，袁野，宋少坤，熊传溪，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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