一种“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针及其制备方法和应用，属于荧光探针技术领域。本发明专利技术提供的“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针具有核壳结构，其内核为荧光碳量子点，壳层为银纳米壳层；所述“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针的粒径为15～20nm。本发明专利技术通过对纳米荧光探针的粒径进行控制，银纳米壳层能够将碳量子点核的荧光有效猝灭，用于检测细胞内超氧阴离子时，自噬诱导后的细胞会产生高于正常细胞浓度的O2

A \Switched\ CQDs@Ag Core-Shell Nanofluorescent Probe and Its Preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针及其制备方法和应用
本专利技术涉及荧光探针
，特别涉及一种“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针及其制备方法和应用。
技术介绍
超氧阴离子(O2·-)是细胞内氧气发生单电子还原反应产生的活性氧自由基(ROS)产物，是所有其他氧自由基的前身。正常情况下，生物体内O2·-的产生与清除保持相对平衡，维持在极低的水平，且参与氧化还原信号途径，进而调控细胞增殖、分化及自噬等。O2·-过量时会产生氧化损伤，导致体内脂质过氧化，并引发机体衰老、自噬等相关疾病的产生。因此，开发高灵敏、高选择性、操作简便的O2·-检测方法，对O2·-的浓度变化进行动态监测，对剖析相关生理过程和疾病发展的分子机制具有重要意义。对于细胞内O2·-的检测，陈等人通过化学手段合成金银纳米核壳探针，但是这种方法涉及暗场显微镜上等离子散射光谱的搭建、微流控系统的构建等复杂操作，难以在普通实验室大范围推广；马等人采用化学氧化还原合成碳量子点和银复合纳米材料，但该复合纳米材料的银层厚度不可控，无法被细胞内痕量O2·-完全刻蚀，使得荧光释放，因此无法有效响应细胞内的O2·-。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针及其制备方法和应用。本专利技术提供的“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针能实现对细胞内超氧阴离子的可视化实时荧光检测。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针，所述“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针具有核壳结构，其内核为荧光碳量子点，壳层为银纳米壳层；所述“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针的粒径为15～20nm。本专利技术提供了一种“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针，具有核壳结构，其内核为荧光碳量子点，壳层为银纳米壳层；所述“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针的粒径为15～20nm。优选的，所述荧光碳量子点为富含羧基和羟基官能团的水溶性碳量子点。优选的，所述荧光碳量子点的粒径为3～6nm。本专利技术提供了上述“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针的制备方法，包括以下步骤：(1)将荧光碳量子点水溶液与NaBH4、AgNO3混合，进行包覆反应，得到包覆反应溶液；所述荧光碳量子点、NaBH4和AgNO3的质量比为0.4～1.0：0.4～1.6：1.7～6.8；(2)将所述包覆反应溶液依次进行离心和透析，得到“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针。优选的，所述步骤(1)中荧光碳量子点水溶液的质量浓度为0.4～1mg/mL。优选的，所述步骤(1)中包覆反应的温度为30～40℃，时间为10～30min。优选的，所述步骤(2)中离心的转速为6000～10000rpm，时间为10min；所述透析的时间为24～48h。本专利技术提供了上述“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针在检测细胞内超氧阴离子中的应用。优选的，所述应用的方法包括以下步骤：(1)将“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针与PBS缓冲液混合，得到“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针缓冲溶液；(2)饥饿诱导细胞自噬，并将“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针溶液与饥饿诱导后的细胞进行共孵育；(3)观察细胞内荧光变化情况。本专利技术通过对纳米荧光探针的粒径进行控制，银纳米壳层能够将碳量子点核的荧光有效猝灭，用于检测细胞内超氧阴离子时，自噬诱导后的细胞会产生高于正常细胞浓度的O2·-，可以将银纳米壳层有效刻蚀，使得碳量子点的荧光重新释放，从而实现对细胞内超氧阴离子的可视化实时荧光检测。本专利技术提供了上述“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针的制备方法，此法通过对原料的用量比例进行限定，能够实现对银纳米壳层厚度的可控合成。同时，此法操作简单，原料来源广泛，易于实现工业化生产。附图说明图1是实施例1所得CQDs的高分辨透射电镜图；图2是实施例1所得“开关”CQDs@Ag核壳纳米荧光探针的高分辨透射电镜图；图3是实施例1所得“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针的AFM表征图；图4是实施例1所得“开关”CQDs的紫外吸收光谱图；图5是实施例1所得“开关”CQDs@Ag核壳纳米荧光探针的紫外吸收光谱图；图6是实施例1所得CQDs和“开关”CQDs@Ag核壳纳米荧光探针的荧光光谱图；图7是实施例1所得CQDs和“开关”CQDs@Ag核壳纳米荧光探针的Zeta电位图；图8是实施例1～6所得“开关”CQDs@Ag核壳纳米荧光探针的AFM图；图9是CQDs和“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针在MCF-7细胞内的荧光成像图；图10是“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针在MCF-7细胞内的实时荧光成像图。具体实施方式本专利技术提供了一种“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针，所述“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针具有核壳结构，其内核为荧光碳量子点，壳层为银纳米壳层；所述“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针的粒径为15～20nm。在本专利技术中，所述荧光碳量子点的粒径为优选为3～6nm，更优选为4～6nm。在本专利技术中，所述荧光碳量子点优选为富含羧基和羟基官能团的水溶性碳量子点。本专利技术对所述荧光碳量子点的来源没有特殊的要求，使用本领域市售的荧光碳量子点或自行制备荧光碳量子点均可。当自行制备荧光碳量子点时，制备方法优选包括以下步骤：(1)将柠檬酸、尿素与水混合，进行超声处理，得到混合溶液；(2)将所述混合溶液进行水热反应，之后依次进行离心、透析、冷冻和干燥，得到荧光碳量子点。本专利技术优选将柠檬酸、尿素与水混合，进行超声处理，得到混合溶液。在本专利技术中，所述柠檬酸、尿素与水的质量比优选为1～3:0.5:25，更优选为1:0.5:2.5。本专利技术对所述混合的具体方式没有特殊的要求，使用本领域技术人员熟知的混合方式即可，具体的如搅拌混合。在本专利技术中，所述超声处理的功率优选为60kHz，时间优选为20～30min，更优选为25min。得到混合溶液后，本专利技术优选将所述混合溶液进行水热反应，之后依次进行离心、透析、冷冻和干燥，得到荧光碳量子点。在本专利技术中，所述水热反应的温度优选为160～200℃，更优选为180℃；时间优选为8～10h，更优选为9h；本专利技术优选在含有聚四氟衬里的反应釜中进行水热反应。在本专利技术中，所述离心的转速优选为10000rpm，时间优选为10min；所述透析的时间优选为2～3天；本专利技术对所述透析的方式没有特殊的要求，使用本领域技术人员熟知的透析方式即可。在本专利技术中，所述冷冻的温度优选为-80℃，时间优选为2h；在本专利技术中，所述干燥优选为冷冻干燥，所述干燥的温度优选为-80℃，时间优选为24h。得到荧光碳量子点后，本专利技术还优选将所述荧光碳量子点配制成水分散液进行保存。在本专利技术中，所述水分散液的浓度优选为8mg/mL；所述保存的温度优选为-4℃。本专利技术提供的“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针的粒径为15～20nm，优选为16～18nm，所述纳米荧光探针的形状为球形，其大小均一，稳定性好。本专利技术通过对纳米荧光探针的粒径进行控制，银纳米壳层能够将碳量子点核的荧光有效猝灭，用于检测细胞内超氧阴离子时，自噬诱导后的细胞会产生高于正本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针，其特征在于，所述“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针具有核壳结构，其内核为荧光碳量子点，壳层为银纳米壳层；所述“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针的粒径为15～20nm。

【技术特征摘要】
1.一种“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针，其特征在于，所述“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针具有核壳结构，其内核为荧光碳量子点，壳层为银纳米壳层；所述“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针的粒径为15～20nm。2.根据权利要求1所述的“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针，其特征在于，所述荧光碳量子点为富含羧基和羟基官能团的水溶性碳量子点。3.根据权利要求2所述的“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针，其特征在于，所述荧光碳量子点的粒径为3～6nm。4.权利要求1～3任意一项所述“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将荧光碳量子点水溶液与NaBH4、AgNO3混合，进行包覆反应，得到包覆反应溶液；所述荧光碳量子点、NaBH4和AgNO3的质量比为0.4～1.0：0.4～1.6：1.7～6.8；(2)将所述包覆反应溶液依次进行离心和透析，得到“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁海霞，刘红伟，田保华，王永祯，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西,14