利用氮掺杂碳量子点检测溶液中血红蛋白浓度的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用氮掺杂碳量子点检测溶液中血红蛋白浓度的方法，包括以下步骤：步骤一、配制等体积含相同浓度氮掺杂碳量子点且含不同浓度的血红蛋白的多个标准溶液，并分别检测其荧光强度值I；步骤二、分别配制与步骤一中的标准溶液相同体积、相同氮掺杂碳量子点浓度的对照溶液，并检测其荧光强度值I0；步骤三、建立

Determination of hemoglobin concentration in solution by nitrogen doped carbon quantum dots

The invention discloses a method for hemoglobin using nitrogen doped carbon quantum dots to detect concentration in solution, which comprises the following steps: a plurality of standard solution, the preparation steps a hemoglobin volume containing the same concentration of nitrogen doped carbon quantum dots and with different concentrations, and to detect the fluorescence intensity of I solution, two steps control; were prepared with the standard solution in step one of the same volume and the same concentration of nitrogen doped carbon quantum dots, and detect the fluorescence intensity of I0; step three, the establishment of

【技术实现步骤摘要】
利用氮掺杂碳量子点检测溶液中血红蛋白浓度的方法
本专利技术涉及血红蛋白检测领域，具体是一种利用氮掺杂碳量子点检测溶液中血红蛋白浓度的方法。
技术介绍
血红蛋白(HGB)主要存在红细胞内，是一种由2条α-螺旋和2条β-折叠多肽链组合成的四聚物蛋白质。作为人体内红细胞中的呼吸蛋白，血红蛋白是一种可逆的运输和储存氧的蛋白，具有很高的螺旋容量。经研究发现，血红蛋白结构的变化会影响到某些功能作用，对人体的健康构成一定的威胁。血红蛋白的变化可能导致分子间相互作用，使红细胞形态发生改变，造成镰形红细胞贫血症等，从而影响到人体的健康。此外，血红蛋白在血液中的含量也与贫血、心脏疾病、白血病等临床疾病有关。因此，人体血液中血红蛋白含量的测定显得相当重要。文献报道中常见的检测血红蛋白含量的方法主要有比色法、紫外-可见吸收光谱法、电化学法、化学发光法等。不幸的是，虽然血红蛋白检测技术已经有很大的提高，但是上述检测方法都存在限制，比如使用了有毒试剂，设备昂贵，样品前处理复杂等。目前临床分析和疾病治疗迫切需要建立一种简单、有效、高灵敏检测血红蛋白的方法。近年来，荧光碳纳米材料因其具有良好的光学特性和细胞低毒性引起了科研工作者们的广泛研究。它具有较好的光稳定性，且不存在毒副离子，适用于长时间的检测和示踪的实验，在生物标记和分析检测等方面具有广阔的应用前景。碳量子点(CQDs)呈现出的亲水性、低细胞毒性、化学及光稳定性等优异性质，使其在化学、生物医学、传感学及光电子学领域得到了广泛的关注与应用。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是提供一种利用氮掺杂碳量子点检测溶液中血红蛋白浓度的方法，以碳量子点为荧光探针构建了一种检测血红蛋白的高灵敏型生物传感器，实现了血红蛋白的灵敏和可视性检测，并降低了血红蛋白的检测限。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种利用氮掺杂碳量子点检测溶液中血红蛋白浓度的方法，包括以下步骤：步骤一、配制等体积含相同浓度氮掺杂碳量子点且含不同浓度的血红蛋白的多个标准溶液，并分别检测其荧光强度值I；步骤二、分别配制与步骤一中的标准溶液相同体积、相同氮掺杂碳量子点浓度的对照溶液，并检测其荧光强度值I0；步骤三、建立与血红蛋白浓度之间的线性关系式；步骤四、配制与步骤一中的标准溶液相同体积相同氮掺杂碳量子点浓度但血红蛋白浓度未知的待测溶液，并检测其荧光强度值，再代入步骤三得到的线性关系式中，计算出待测溶液中血红蛋白的浓度。优选的是，所述氮掺杂碳量子点的制备过程包括：步骤Ⅰ、将胰酶加入超纯水中混合搅拌5min得混合液；步骤Ⅱ、将步骤Ⅰ制得的混合液进行水热反应12h得到氮掺杂碳量子点粗液，水热反应的温度控制在180℃；步骤Ⅲ、将步骤Ⅱ中得到的氮掺杂碳量子点粗液进行离心，取上层清液过滤，再将滤液透析、干燥，分离，得氮掺杂碳量子点。优选的是，步骤一中的标准溶液的配制过程具体包括：步骤a、利用血红蛋白冻干粉和超纯水配制血红蛋白原溶液；步骤b、从步骤a配制的血红蛋白原溶液中分别量取不同体积的血红蛋白原溶液，并分别用相同浓度的PBS缓冲液稀释至相同体积，配制成含不同浓度血红蛋白的溶液；步骤c、向步骤b配制的含不同浓度血红蛋白的溶液中分别加入相同浓度、相同体积的氮掺杂碳量子点溶液，即得标准溶液。优选的是，步骤a中血红蛋白原溶液是由分子量为65000的血红蛋白冻干粉与超纯水以质量体积比为0.65g：10mL混合均匀制成。优选的是，步骤b中添加的PBS缓冲液的浓度为0.1mol/L。优选的是，步骤c中添加的氮掺杂碳量子点溶液的浓度为1mg/mL，体积为5μL。优选的是，步骤c中不同浓度血红蛋白的标准溶液中加入氮掺杂碳量子点溶液后使用微量进样器进行搅拌。优选的是，检测步骤一所述标准溶液和步骤三所述待测溶液荧光强度所用的激发波长均为320nm。优选的是，步骤一中所述标准溶液中血红蛋白的浓度分别为0mol/L、1×10-7mol/L、2×10-7mol/L、5×10-7mol/L、8×10-7mol/L、1.1×10-6mol/L、1.6×10-6mol/L、2.1×10-6mol/L、3.1×10-6mol/L。优选的是，在配制血红蛋白原溶液前通过以下方法获得血红蛋白冻干粉：首先从血液中提取出的红细胞，向提取出的红细胞中加入8倍体积的0.8％的生理盐水得到混合液，并置于37℃的温水浴中静置2h，静置期间以45ml/min的速度向混合液中通入氮气，之后离心20min，去除上层溶液，保留下层的沉积红细胞，完成一次离心，然后重复前述离心操作6次后收集下层的沉积红细胞，加入0.2倍体积的超纯水，进行超声破碎，破碎功率为160W，破碎时间为5min，之后再加入1.5倍体积的超纯水，混匀，离心15min，吸取上层溶液，再加入0.5倍体积的超纯水，混匀，再次离心10min，吸取上清液，装于敞口样品瓶中，并将敞口的样品瓶置于-35℃冷冻3h，再进行持续10h的抽真空处理，真空度低于18Pa，最后将样品瓶封口，置于3℃保存、备用。本专利技术至少包括以下有益效果：本专利技术检测过程简单方便，灵敏度高，实现了血红蛋白的灵敏和可视性检测，并降低了血红蛋白的检测限。本专利技术基于血红蛋白猝灭氮掺杂碳量子点荧光的特性，以胰酶为原料合成的氮掺杂碳量子点制备方法简单，对血红蛋白的猝灭特性强，检测结果准确可靠，同时以胰酶为原料合成的氮掺杂碳量子点的激发光光谱较宽，方便检测，尤其使用320nm的激发光，得到的荧光光谱效果较好。本专利技术通过血红蛋白冻干粉配制血红蛋白原溶液，血红蛋白冻干粉通过提取红细胞，多次离心，超声破碎，将上清液冷冻、抽真空等处理，相比于现有的通过多次离心得到的血红蛋白冻干粉，其纯度更高，配制成血红蛋白原溶液后所含的血红蛋白对于氮掺杂碳量子点荧光的猝灭性能更好，使待检测溶液中的血红蛋白的检测限进一步降低。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本专利技术实施例1中等体积含相同浓度氮掺杂碳量子点且含不同浓度血红蛋白的多个标准溶液的荧光光谱图；图2为本专利技术实施例1中荧光强度与血红蛋白浓度之间的线性关系曲线。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。<实施例1>一种利用氮掺杂碳量子点检测溶液中血红蛋白浓度的方法，包括以下步骤：步骤一、制备氮掺杂碳量子点，先将2.5g胰酶加入10ml超纯水中混合搅拌5min得混合液，再将制得的混合液转移到25mL反应釜中在180℃条件下进行水热反应12h得到氮掺杂碳量子点粗液，将得到的氮掺杂碳量子点粗液以6000rad/min的转速离心取上层清液过滤，用0.22μm过滤器过滤得滤液，然后将滤液用分子量为1000Da的透析袋透析得透析液，将透析液在60℃真空干燥24小时得到水溶性黄色荧光的氮掺杂碳量子点，最后将得到的氮掺杂碳量子点配制成浓度为1mg/mL的氮掺杂碳量子点溶液；步骤二、配制等体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用氮掺杂碳量子点检测溶液中血红蛋白浓度的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、配制等体积含相同浓度氮掺杂碳量子点且含不同浓度的血红蛋白的多个标准溶液，并分别检测其荧光强度值I；步骤二、分别配制与步骤一中的标准溶液相同体积、相同氮掺杂碳量子点浓度的对照溶液，并检测其荧光强度值I0；步骤三、建立

【技术特征摘要】
1.一种利用氮掺杂碳量子点检测溶液中血红蛋白浓度的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、配制等体积含相同浓度氮掺杂碳量子点且含不同浓度的血红蛋白的多个标准溶液，并分别检测其荧光强度值I；步骤二、分别配制与步骤一中的标准溶液相同体积、相同氮掺杂碳量子点浓度的对照溶液，并检测其荧光强度值I0；步骤三、建立与血红蛋白浓度之间的线性关系式；步骤四、配制与步骤一中的标准溶液相同体积相同氮掺杂碳量子点浓度但血红蛋白浓度未知的待测溶液，并检测其荧光强度值，再代入步骤三得到的线性关系式中，计算出待测溶液中血红蛋白的浓度。2.如权利要求1所述的利用氮掺杂碳量子点检测溶液中血红蛋白浓度的方法，其特征在于，所述氮掺杂碳量子点的制备过程包括：步骤Ⅰ、将胰酶加入超纯水中混合搅拌5min得混合液；步骤Ⅱ、将步骤Ⅰ制得的混合液进行水热反应12h得到氮掺杂碳量子点粗液，水热反应的温度控制在180℃；步骤Ⅲ、将步骤Ⅱ中得到的氮掺杂碳量子点粗液进行离心，取上层清液过滤，再将滤液透析、干燥，分离，得氮掺杂碳量子点。3.如权利要求1所述的利用氮掺杂碳量子点检测溶液中血红蛋白浓度的方法，其特征在于，步骤一中的标准溶液的配制过程具体包括：步骤a、利用血红蛋白冻干粉和超纯水配制血红蛋白原溶液；步骤b、从步骤a配制的血红蛋白原溶液中分别量取不同体积的血红蛋白原溶液，并分别用相同浓度的PBS缓冲液稀释至相同体积，配制成含不同浓度血红蛋白的溶液；步骤c、向步骤b配制的含...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄珊，肖琦，姚建东，杨二利，
申请(专利权)人：广西师范学院，
类型：发明
国别省市：广西,45