一种带电微纳米颗粒的超低浓度探测方法技术

一种带电微纳米颗粒的超低浓度探测方法，包括：使载玻片表面功能化以修饰上可在溶液中电离的基团，其在溶液相中电离出的电荷与待测带电微纳米颗粒电性相反；将带电微纳米颗粒的溶液滴在载波片上，带电微纳米颗粒受到异性电荷的相互吸引作用而被吸附于溶液滴落点与载玻片的交界面上，形成微纳米颗粒的富集区域；将盖玻片置于溶液滴落上方，施加一定压力使溶液向四周均匀扩散；依据带电微纳米颗粒的种类，利用适当的显微镜找到带电微纳米颗粒的富集区域，用相机拍摄并统计其中单位面积的带电微纳米颗粒的个数，基于统计结果测定出带电微纳米颗粒的浓度。该方法能够实现超低浓度的带电微纳米颗粒浓度的准确测定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种带电微纳米颗粒的超低浓度探测方法。
技术介绍
微纳米尺寸的固形材料受到了人们极大的关注，它们的性质如熔点、荧光特性、电磁特性等将完全取决于量子效应。这些功能型微纳米材料作为新一代的体材料，已有取代传统化工产品的趋势，并在多个领域如光学、电子学、能源、计算机、化学催化、和生物医学中有广泛应用。如基于局域表面等离子体效应的贵金属微纳米颗粒、将荧光量子点或染料分子包覆进入基质微纳米球形成的荧光微纳米球、上转换荧光微纳米晶等，其极高的信噪比和优异的生物兼容性使其在生物组织成像、血流示踪以及生化分析等方面获得了广泛关注。虽然这些微纳米材料在制备、应用以及基本性质理论建立等方面已有重大进展，但是一些基础性的问题仍然存在，其中一个就是如何精确定量所用微纳米粒子的数目或者摩尔浓度。由于缺乏类似的精确定量手段，许多下游应用，如粒子的表面修饰与功能化只能根据实验经验来决定用量的多少，很难保证实验结果的可重复性。目前对微纳米粒子浓度定量的方法主要有两类：一类是基于信号强度的整体平均探测方法，如通过质量与密度关系的定量方法、动态光散射、紫外-可见吸收光谱、荧光激发或发射强度等；另一类是基于单粒子计数的方法，如等离子体质谱、流式细胞仪以及各类显微成像技术。一般说来这些探测方法只适用于较高的浓度，而对更低浓度(10-14mol/L以下)的探测则无能为力。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种带电微纳米颗粒的超低浓度探测方法，实现超低浓度的带电微纳米颗粒浓度的准确测定。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种带电微纳米颗粒的超低浓度探测方法，包括以下步骤：S1、准备载玻片，使其表面功能化以修饰上可在溶液中电离的基团，所述基团在溶液相中所电离出的电荷与待测带电微纳米颗粒所带电荷的电性相反；S2、将带电微纳米颗粒的溶液滴在功能化的所述载波片上，溶液中的带电微纳米颗粒受到所述功能基团所电离出的异性电荷的相互吸引作用而被吸附于溶液滴落点与功能化的所述载玻片的交界面上，形成微纳米颗粒的富集区域；S3、将盖玻片置于所述载玻片的溶液滴落上方，施加一定压力使溶液向四周均匀扩散，制成载玻片样本；S4、依据带电微纳米颗粒的种类，利用适当的显微镜在所述载玻片样本上找到带电微纳米颗粒的富集区域，用相机拍摄并统计其中单位面积的带电微纳米颗粒的个数，基于所得的统计结果测定出带电微纳米颗粒的浓度。进一步地：步骤S2中，将1-10微升的带电微纳米颗粒的溶液滴在功能化的所述载波片上1-10分钟。所述带电微纳米颗粒为在暗场下可观察计数的贵金属微纳米颗粒，步骤S4中，使用暗场显微镜找到所述带电微纳米颗粒的富集区域，用相机拍摄并统计其中单位面积的带电微纳米颗粒的个数，进而确定富集区域内总的带电微纳米颗粒个数。所述带电微纳米颗粒为在荧光显微镜下可观察计数的荧光微纳米球或者上转换荧光微纳米晶，步骤S4中，使用荧光显微镜找到所述带电微纳米颗粒的富集区域，用相机拍摄并统计其中单位面积的带电微纳米颗粒个数，进而确定富集区域内总的带电微纳米颗粒个数。所述带电微纳米颗粒为带正电或带负电的微纳米颗粒；优选地，对于带负电的微纳米颗粒，步骤S1中，在载玻片上修饰带正电的氨基基团。所述带电微纳米颗粒为表面功能化偶联有DNA磷酸基团的金微纳米棒，步骤S1包括以下步骤：S11、将所述载玻片浸泡于浓硫酸与双氧水体的混合溶液中一段时间，再经过去离子水冲洗和超声处理后烘干；S12、将烘干后的载玻片浸泡于氨丙基三乙氧基硅烷的醇溶液中一段时间，再经过去离子水冲洗后烘干。步骤S11中，将所述载玻片浸泡于浓硫酸与30％双氧水体积比为3：1的溶液中1到2个小时。步骤S12中，将所述载玻片浸泡于5-30％的氨丙基三乙氧基硅烷的醇溶液中1小时。步骤S2中，将金微纳米棒溶液滴在经步骤S1处理的载玻片上，静置3-5分钟。步骤S4中，使用暗场显微镜找到在视野中显现出红色的金微纳米棒的富集区域的边界，统计该富集区域内出现的全部红色亮点，基于所得的统计结果测定出溶液中修饰有DNA磷酸基团的金微纳米棒数目。本专利技术的有益效果：携带有同性电荷的微纳米颗粒可稳定单分散于水溶液中而不至产生聚集沉淀，是其能在多个领域中获得广泛应用的基本前提。本专利技术利用这一特性，将载玻片表面功能化以修饰上可在溶液中电离的基团，该基团在溶液中电离出的电荷与带电微纳米颗粒的电性相反，从而能够将带电微纳米颗粒将固定吸附富集于载玻片表面上。然后，可使用显微镜对微纳米颗粒的富集区域进行观察计数。例如，若所用颗粒是暗场可计数的贵金属微纳米颗粒，则可用暗场光学显微镜进行统计；若所用颗粒是微纳米荧光球或上转换荧光微纳米晶则可用荧光显微镜进行统计，所得的统计结果可用于微纳米颗粒的浓度测定。通过上述方法，本专利技术能够实现超低浓度的带电微纳米颗粒浓度的准确测定。附图说明图1为本专利技术带电微纳米颗粒的超低浓度探测方法实施例中金微纳米棒绝对个数与实测数目的线性关系曲线图。具体实施方式以下对本专利技术的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本专利技术的范围及其应用。专利技术人研究时注意到，微纳米颗粒能在溶液中稳定悬浮而不发生聚集沉淀的一个主要原因，就是源于其自身携带着的同种电荷的互相排斥作用，利用这一特点，我们专利技术了一种带电微纳米颗粒的超低浓度探测方法。在一种实施例中，一种带电微纳米颗粒的超低浓度探测方法，包括以下步骤：步骤S1、准备载玻片，使其表面功能化以修饰上可在溶液中电离的基团，所述基团在溶液相中所电离出的电荷与待测带电微纳米颗粒所带电荷的电性相反；步骤S2、将带电微纳米颗粒的溶液滴在功能化的所述载波片上，溶液中的带电微纳米颗粒受到所述功能基团所电离出的异性电荷的相互吸引作用而被吸附于溶液滴落点与功能化的所述载玻片的交界面上，形成微纳米颗粒的富集区域；步骤S3、将盖玻片置于所述载玻片的溶液滴落上方，施加一定压力使溶液向四周均匀扩散，制成载玻片样本；步骤S4、依据带电微纳米颗粒的种类，利用适当的显微镜在所述载玻片样本上找到带电微纳米颗粒的富集区域，用相机拍摄并统计其中单位面积的带电微纳米颗粒的个数，基于所得的统计结果测定出带电微纳米颗粒的浓度。在优选的实施例中，步骤S2中，将1-10微升本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带电微纳米颗粒的超低浓度探测方法，其特征在于,包括以下步骤：S1、准备载玻片，使其表面功能化以修饰上可在溶液中电离的基团，所述基团在溶液相中所电离出的电荷与待测带电微纳米颗粒所带电荷的电性相反；S2、将带电微纳米颗粒的溶液滴在功能化的所述载波片上，溶液中的带电微纳米颗粒受到所述功能基团所电离出的异性电荷的相互吸引作用而被吸附于溶液滴落点与功能化的所述载玻片的交界面上，形成微纳米颗粒的富集区域；S3、将盖玻片置于所述载玻片的溶液滴落上方，施加一定压力使溶液向四周均匀扩散，制成载玻片样本；S4、依据带电微纳米颗粒的种类，利用适当的显微镜在所述载玻片样本上找到带电微纳米颗粒的富集区域，用相机拍摄并统计其中单位面积的带电微纳米颗粒的个数，基于所得的统计结果测定出带电微纳米颗粒的浓度。

【技术特征摘要】
1.一种带电微纳米颗粒的超低浓度探测方法，其特征在于,包括以下
步骤：
S1、准备载玻片，使其表面功能化以修饰上可在溶液中电离的基团，
所述基团在溶液相中所电离出的电荷与待测带电微纳米颗粒所带电荷的电
性相反；
S2、将带电微纳米颗粒的溶液滴在功能化的所述载波片上，溶液中的
带电微纳米颗粒受到所述功能基团所电离出的异性电荷的相互吸引作用而
被吸附于溶液滴落点与功能化的所述载玻片的交界面上，形成微纳米颗粒
的富集区域；
S3、将盖玻片置于所述载玻片的溶液滴落上方，施加一定压力使溶液
向四周均匀扩散，制成载玻片样本；
S4、依据带电微纳米颗粒的种类，利用适当的显微镜在所述载玻片样
本上找到带电微纳米颗粒的富集区域，用相机拍摄并统计其中单位面积的
带电微纳米颗粒的个数，基于所得的统计结果测定出带电微纳米颗粒的浓
度。
2.如权利要求1所述的带电微纳米颗粒的超低浓度探测方法，其特
征在于,步骤S2中，将1-10微升的带电微纳米颗粒的溶液滴在功能化的
所述载波片上1-10分钟。
3.如权利要求1或2所述的带电微纳米颗粒的超低浓度探测方法，
其特征在于,所述带电微纳米颗粒为在暗场下可观察计数的贵金属微纳米
颗粒，步骤S4中，使用暗场显微镜找到所述带电微纳米颗粒的富集区域，
用相机拍摄并统计其中单位面积的带电微纳米颗粒的个数，进而确定富集
区域内总的带电微纳米颗粒个数。
4.如权利要求1或2所述的带电微纳米颗粒的超低浓度探测方法，
其特征在于,所述带电微纳米颗粒为在荧光显微镜下可观察计数的荧光
微纳米球或者上转换荧光微纳米晶，步骤S4中，使用荧光显微镜找到所
述带电微纳米颗粒的富集区域，用相机拍摄并统计其...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱亮，李国花，
申请(专利权)人：清华大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东;44