一种基于量子点荧光纳米球的多元检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于量子点荧光纳米球的多元检测方法，包含步骤：将不同发射波长的量子点分别包进聚合物制备量子点荧光纳米球；利用所述量子点荧光纳米球作荧光报告分子来标记检测目标物，提供定量检测信号；在聚苯乙烯板上包被所述检测目标物对应的捕获分子；形成三明治夹心结构，结合荧光免疫吸附检测技术来进行多元定量检测。本发明专利技术解决了传统的有机荧光染料稳定性差，抗荧光漂白能力差，发射光谱拖尾的现象，同时从空间上分开不同的量子点，有效避免多色发光材料之间普遍存在的荧光共振能量转移效应，结合荧光免疫吸附检测技术进行蛋白、核酸的多元定量检测，在生物多元检测技术中有着非常重要的意义和广泛的应用前景。

A multiple detection method based on quantum dot fluorescent nanospheres

【技术实现步骤摘要】
一种基于量子点荧光纳米球的多元检测方法
本专利技术涉及微纳米材料制备与应用
，尤其涉及一种基于量子点荧光纳米球的多元检测方法。
技术介绍
目前关于探针设计的研究主要集中于检测单个分析物，但许多生物学问题与多种因素的相互作用有关，特别是在医学诊断领域，单元检测可能导致假阳性结果，因此需要进行多元检测来确保诊断的正确性。多元检测的一个关键问题是，可以在一次运行中获得几种独特的信号。电信号，光信号，质谱，或粒子的尺寸都可用作区分信号，以进行多变量检测。酶联免疫吸附试验(ELISA)是目前最常用的检测肿瘤标志物的方法，其操作简单，但一个孔中只能检测一种分析物。ELISA是通过酶与底物的显色反应来检测分析物。如果将荧光报告分子与抗体结合，免疫分析也可以通过测量荧光强度来进行，这被称为荧光连接免疫吸附试验(FLISA)。最初使用有机染料如荧光素类、罗丹明类(RBITC)和Cy系列菁染料(Cy3，Cy5或Cy7)等做荧光报告分子，由于其光漂白性，低量子效率和光谱拖尾等特点，不利于多元检测。随着纳米粒子的发展，量子点(QDs)作为新型荧光报告分子越来越多地被用于生物检测。量子点是特征尺寸通常在1-10nm范围内并具有光致发光特性的半导体。与传统的有机荧光团相比，量子点表现出高量子效率和强的光稳定性。此外，量子点的发射光谱较窄且可以通过控制粒子尺寸来调整，因此降低了发射串扰的影响；吸收光谱较宽又提供了用同一波长的光激发不同波长的量子点发光从而实现多元检测的可能。但是在测定过程中如果将不同量子点直接混合，供体和受体之间的空间距离在10-100埃之内，并且供体的发射光谱和受体的吸收光谱存在有效重叠时，可能会发生荧光共振能量转移(FRET)现象，这将影响多元检测的准确性。根据理论，(其中E是能量转移效率，R0是与重叠积分J相关的距离，R是供体和受体之间的距离)。因此，通过降低R0或增加R可以降低能量转移效率。通过采用SPG膜乳化-乳液溶剂挥发法将量子点包进聚合物中形成量子点荧光纳米球，从空间上分开不同的量子点，来避免荧光共振能量转移效应。同时聚合物还起到保护层的作用，既减小了外界环境对量子点的影响，也可防止重金属离子泄漏。目前还没有将量子点荧光纳米球直接结合荧光免疫吸附技术进行多元检测的应用报道。本领域的技术人员致力于开发一种基于量子点荧光纳米球的多元检测方法，分别将具有不同发射波长的量子点掺入聚合物纳米球，解决了传统的有机荧光染料稳定性差，抗荧光漂白能力差，发射光谱拖尾的现象，同时从空间上分开不同的量子点，有效避免多色发光材料之间普遍存在的荧光共振能量转移效应。利用制备的量子点荧光纳米球标记检测蛋白或核酸分子，结合荧光免疫吸附检测技术进行蛋白、核酸的多元定量检测，在生物多元检测技术中有着非常重要的意义和广泛的应用前景。
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如何解决传统的有机荧光染料稳定性差，抗荧光漂白能力差，发射光谱拖尾的现象，有效避免多色发光材料之间普遍存在的荧光共振能量转移效应。为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于量子点荧光纳米球的多元检测方法，其特征在于，所述方法包含如下步骤：步骤1、将不同发射波长的量子点分别包进聚合物制备量子点荧光纳米球；步骤2、利用所述量子点荧光纳米球作荧光报告分子来标记检测目标物，提供定量检测信号；步骤3、在聚苯乙烯板上包被所述检测目标物对应的捕获分子；步骤4、形成三明治夹心结构，结合荧光免疫吸附检测技术来进行多元定量检测。进一步地，所述量子点荧光纳米球由所述量子点和聚合物组成，粒径为100nm～1000nm，变异系数CV＜9％，所述量子点在所述荧光纳米球内分布均匀。进一步地，所述步骤1中的所述量子点选自CdSe、CdS、CdTe、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgSe、HgS、HgTe、CaAs、PbSe、InP、InCaAs、CdSe/CdS、CdSe/ZnS、CdSe/ZnSe、CdS/ZnS、CdS/Ag2S、CdS/Cd(OH)2、CdTe/ZnS、CdTe/CdS、CdSe/ZnSe、CdS/HgS、CdS/HgS/CdS、ZnS/CdS、ZnS/CdS/ZnS、ZnS/HgS/ZnS/CdS、CdSe/CuSe、CdSeTe、CdSeTe/CdS/ZnS、CdSe/CdS/ZnS、CdS:Mn、ZnS:Mn、CdS:Cu、ZnS:Cu、CdS:Tb和ZnS:Tb中的一种或多种。进一步地，所述步骤1中的所述聚合物选自聚苯乙烯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-马来酸酐共聚物、聚乙酸乙酯、苯乙烯丙烯酸共聚物、聚苯乙烯甲基丙烯酸共聚物和马来酸酐-1-十八烯共聚物中的一种或多种。进一步地，所述步骤1中的所述制备量子点荧光纳米球方法为SPG膜乳化-乳液溶剂挥发法、溶胀法和微流控法中的一种。进一步地，所述步骤2还包括将所述量子点荧光纳米球直接与所述检测目标物相连，或将所述量子点荧光纳米球通过链霉亲和素与生物素化的所述检测目标物相连。进一步地，所述步骤3中的所述包被所述检测目标物对应的捕获分子包括在所述聚苯乙烯板上包被一种或同时包被多种所述检测目标物对应的捕获分子。进一步地，所述步骤4中的所述多元定量检测为用同一波长激发不同发射波长的所述量子点荧光纳米球来测量相应的荧光强度，从而定量检测与之对应的所述检测目标物的浓度。进一步地，所述步骤4中的所述多元定量检测为定量检测一种或同时定量检测多种所述检测目标物。进一步地，所述检测目标物包括蛋白、核酸分子中的一种或多种。本专利技术的有益效果在于，提供一种利用量子点荧光纳米球来进行多元检测的方法。分别将具有不同发射波长的量子点掺入聚合物纳米球，解决了传统的有机荧光染料稳定性差，抗荧光漂白能力差，发射光谱拖尾的现象，同时从空间上分开不同的量子点，有效避免多色发光材料之间普遍存在的荧光共振能量转移效应。利用制备的量子点荧光纳米球标记检测蛋白或核酸分子，结合荧光免疫吸附检测技术进行蛋白、核酸的多元定量检测。在生物多元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是本专利技术一个较佳实施例中得到的量子点荧光纳米球的SEM图片；图2是本专利技术一个较佳实施例中得到的量子点荧光纳米球的TEM图片；图3a是本专利技术较佳实施例中得到的量子点及量子点荧光纳米球混合前的荧光谱图；图3b是本专利技术较佳实施例中得到的量子点及量子点荧光纳米球混合后的荧光谱图；图4是本专利技术较佳实施例中得到的基于量子点荧光纳米球标记检测抗体的总体示意图；图5是本专利技术一个较佳实施例中得到的基于量子点荧光纳米球结合荧光免疫吸附检测平台检测肿瘤标志物SCCA/CYFRA21-1/CEA的标准曲线；图6是本专利技术一个较佳实施例中得到的基于量子点荧光纳米球结合荧光免疫吸附检测平台本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于量子点荧光纳米球的多元检测方法，其特征在于，所述方法包含如下步骤：/n步骤1、将不同发射波长的量子点分别包进聚合物制备量子点荧光纳米球；/n步骤2、利用所述量子点荧光纳米球作荧光报告分子来标记检测目标物，提供定量检测信号；/n步骤3、在聚苯乙烯板上包被所述检测目标物对应的捕获分子；/n步骤4、形成三明治夹心结构，结合荧光免疫吸附检测技术来进行多元定量检测。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于量子点荧光纳米球的多元检测方法，其特征在于，所述方法包含如下步骤：
步骤1、将不同发射波长的量子点分别包进聚合物制备量子点荧光纳米球；
步骤2、利用所述量子点荧光纳米球作荧光报告分子来标记检测目标物，提供定量检测信号；
步骤3、在聚苯乙烯板上包被所述检测目标物对应的捕获分子；
步骤4、形成三明治夹心结构，结合荧光免疫吸附检测技术来进行多元定量检测。


2.如权利要求1所述的基于量子点荧光纳米球的多元检测方法，其特征在于，所述量子点荧光纳米球由所述量子点和聚合物组成，粒径为100nm～1000nm，变异系数CV＜9％，所述量子点在所述荧光纳米球内分布均匀。


3.如权利要求1所述的基于量子点荧光纳米球的多元检测方法，其特征在于，所述步骤1中的所述量子点选自CdSe、CdS、CdTe、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgSe、HgS、HgTe、CaAs、PbSe、InP、InCaAs、CdSe/CdS、CdSe/ZnS、CdSe/ZnSe、CdS/ZnS、CdS/Ag2S、CdS/Cd(OH)2、CdTe/ZnS、CdTe/CdS、CdSe/ZnSe、CdS/HgS、CdS/HgS/CdS、ZnS/CdS、ZnS/CdS/ZnS、ZnS/HgS/ZnS/CdS、CdSe/CuSe、CdSeTe、CdSeTe/CdS/ZnS、CdSe/CdS/ZnS、CdS:Mn、ZnS:Mn、CdS:Cu、ZnS:Cu、CdS:Tb和ZnS:Tb中的一种或多种。


4.如权利要求1所述的基于量子点荧光纳米球的多元检测方法，...

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