一种稀土钒酸盐纳米荧光标记材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种稀土钒酸盐纳米荧光标记材料及其制备方法和应用。所述的制备方法合成条件温和，易于控制。制备所得的水溶性稀土钒酸盐纳米荧光标记材料为四方相的纳米颗粒，尺寸约为100～500纳米且形貌均一，发光性能好。本发明专利技术制备得到的稀土钒酸盐纳米荧光标记材料可用于标记时间分辨荧光定量检测cTnI免疫层析试纸条，由于稀土钒酸盐纳米材料具有背景低，荧光信号强，信噪比高等优势，使用本发明专利技术稀土钒酸盐纳米荧光标记材料标记的试纸条检测灵敏度高，精密度好，快捷简便，在生物医学领域具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种稀土钒酸盐纳米荧光标记材料及其制备方法和应用
本专利技术属于纳米发光
，具体涉及一种稀土钒酸盐纳米荧光标记材料及其制备方法和应用。
技术介绍
急性心肌梗死(AMI)是心肌的缺血性坏死，是由于冠状动脉病变，血供突然减少或中断导致的心肌坏死。它常发生心律失常、心力衰竭和心源性休克等并发症，是严重的冠心病类型。AMI因早期发病诊断困难成为目前人类死亡的主要原因之一，因此早期诊断AMI具有重要的意义。心肌肌钙蛋白I(cTnI)是心脏特异性抗原，对心肌坏死和损伤有高度的敏感性和特异性，由于在血中的含量极低，因此只要有少量的心肌坏死，血中的浓度会相对地快速升高。当AMI发作时，cTnI会在4～8小时内从损伤的心肌细胞释放到血液中，并超出正常浓度范围。通常，AMI发病12～18小时后,达到最高浓度，在5～10天内维持高值。由于对心肌的高特异性和诊断效率等原因，cTnI对AMI诊断，预后和疗效判断具有重要意义。目前临床中cTnI的测定方法主要包括酶联免疫分析法(ELISA)、化学发光法(CLIA)、胶体金免疫层析等方法。其中，酶联免疫分析法的操作繁琐，测定周期偏长、灵敏度相对较低、需要配备特殊的仪器以及专业的操作人员等，不适合即时检测。化学发光法测定需昂贵的仪器设备，不适合单人份和较小批量检测用,而胶体金免疫层析法虽然快速，便捷，但是缺点是只能实现半定量，只能指示一个大概范围，无法实现精确定量。因此，这些方法都不适宜大面积推广使用。时间分辨荧光免疫分析是在传统荧光分析的基础上创立的一种新型非放射性免疫分析技术。根据镧系金属鳌合物荧光持续时间长且位移大的特点，用时间分辨技术测量荧光，同时对检测波长和时间两个参数进行信号分辨，可有效地排除非特异荧光的干扰，极大地提高分析灵敏度。因此，与传统标记物相比，稀土掺杂纳米荧光标记材料具有稳定的物理化学性质，窄带发射，长寿命，背景荧光低等优点，在生物标记过程中不容易受环境影响。钒酸盐在深紫外的吸收截面较大，并且具有有效的基质敏化带，被认为是优良的基体材料，稀土离子掺杂的钒酸盐发光材料可作为荧光标记物应用于生物检测领域。但是，生物荧光标记对纳米材料有形貌尺寸均一，分散性好的要求。因此，寻求一种具有调控能力且条件温和、操作简单、成本低廉、环境友好的合成路线，以实现对纳米稀土发光材料的尺寸和形貌控制也是重点关注的课题。
技术实现思路
本专利技术提供一种稀土钒酸盐纳米荧光标记材料，所述稀土钒酸盐纳米荧光标记材料的化学组成为LnVO4:xEu，其中，LnVO4为基质，铕(Eu3+)为掺杂离子，x为掺杂离子的摩尔百分数。根据本专利技术的实施方案，所述Ln为稀土元素，优选为镧、钇、钆、钐、铽中的一种或多种，更优选为钆。根据本专利技术的实施方案，所述x可以为5％～50％，优选20％～40％，例如30％。根据本专利技术示例性的实施方案，所述稀土钒酸盐纳米荧光标记材料的化学组成可以为GdVO4:30％Eu。根据本专利技术的实施方案，所述稀土钒酸盐纳米荧光标记材料为纳米颗粒。根据本专利技术的实施方案，所述纳米颗粒为晶体，其晶相结构为纯四方相。根据本专利技术的实施方案，所述纳米颗粒的尺寸为100～500nm，优选为200～300nm，例如约250nm。根据本专利技术的实施方案，所述稀土钒酸盐纳米荧光标记材料为水溶性材料。本专利技术还提供上述稀土钒酸盐纳米荧光标记材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：将含有Ln3+的无机盐、含有Eu3+的无机盐、含有VO43-的无机盐、表面活性剂在溶剂中反应，反应结束后进行固液分离得到所述材料。根据本专利技术的实施方案，所述含有Ln3+无机盐可以为Ln3+的硝酸盐、醋酸盐、氯化物中的任一种，优选Ln3+的硝酸盐；所述含有Eu3+的无机盐可以为Eu3+的硝酸盐、醋酸盐、氯化物中的任一种，优选Eu3+的硝酸盐；所述含有VO43-的无机盐可以为VO43-的碱金属盐，优选为原钒酸钠；所述表面活性剂可以为柠檬酸、柠檬酸钠中的任一种；所述溶剂为水。根据本专利技术的实施方案，所述含有VO43-的无机盐与所述含有Ln3+无机盐、所述表面活性剂的摩尔比为1:(0.5～0.95):(1～10)，优选为1:(0.5～0.95):(1～5)，例如1:0.7:4；所述含有Ln3+的无机盐与所述含有Eu3+的无机盐的摩尔数之和等于所述含有VO43-的无机盐的摩尔数。根据本专利技术的实施方案，所述含有VO43-的无机盐在所述溶剂中的浓度为0.01～0.05mol/L，优选为0.02～0.03mol/L，例如0.025mol/L。根据本专利技术的实施方案，所述反应开始前，可加入无机碱调节pH至6～8，所述无机碱可以为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾中的任一种，优选氢氧化钠。根据本专利技术的实施方案，所述反应在惰性气氛中进行，所述惰性气氛可以为氦气、氮气、氩气中的任一种，优选为氮气。根据本专利技术的实施方案，所述反应的温度可以为50℃～100℃，优选为70℃～90℃，例如85℃；反应时间可以为12～48h，例如24h。根据本专利技术的实施方案，所述固液分离结束后，可以对得到的固体进行洗涤、干燥，得到所述纳米荧光标记材料，所述洗涤可以使用水为洗涤剂。进一步地，本专利技术还提供所述稀土钒酸盐纳米荧光标记材料的应用，其可作为生物荧光标记物应用于生物检测领域，例如应用于标记时间分辨荧光定量检测cTnI免疫层析试纸条。本专利技术还提供一种使用所述稀土钒酸盐纳米荧光标记材料标记的时间分辨荧光定量检测cTnI免疫层析试纸条，所述试纸条包括底板和底板上依次紧密连接的样品结合垫、硝酸纤维素膜、吸水纸；其中，所述样品结合垫、所述吸水纸分别交叠压在所述硝酸纤维素膜的两端后在所述硝酸纤维素膜的表面形成检测区；所述样品结合垫上包被有所述稀土钒酸盐纳米荧光标记材料标记的cTnI单克隆抗体1，所述硝酸纤维素膜上设有检测线(T线)和质控线(C线)；所述检测线上包被有另外一个表位的cTnI单克隆抗体2，所述质控线上包被有羊抗鼠IgG抗体。根据本专利技术的实施方案，所述试纸条检测cTnI的检测线性范围为0.02-200ng/mL，检测限可达16pg/mL，检测时间为5～20min，例如15min，批内变异系数<10％。根据本专利技术的实施方案，所述试纸条的宽度为3～5mm，例如4mm。本专利技术还提供所述试纸条的使用方法，其利用双抗体夹心检测抗原的原理检测cTnI标本，所述方法包括如下步骤：(1)建立标准曲线：配置不同cTnI浓度的标准品溶液，将标准品溶液滴加到样品结合垫上，所述标准品溶液中的cTnI抗原会先与所述样品结合垫上所述稀土钒酸盐纳米荧光标记材料标记的cTnI单克隆抗体1结合形成结合物A，随着层析作用的进行，所述结合物A向前移动，与所述检测线处包被的所述另一个表位的cTnI单克隆抗体2形成双抗体夹心复合物，多余的所述标记材料标记的cTnI单克隆抗体1继续向前移动，再与所述质控线处的羊抗鼠IgG抗体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稀土钒酸盐纳米荧光标记材料，其特征在于，所述稀土钒酸盐纳米荧光标记材料的化学组成为LnVO

【技术特征摘要】
1.一种稀土钒酸盐纳米荧光标记材料，其特征在于，所述稀土钒酸盐纳米荧光标记材料的化学组成为LnVO4:xEu，其中，LnVO4为基质，Eu3+为掺杂离子，x为掺杂离子的摩尔百分数；
所述Ln为稀土元素，所述x为5％～50％。


2.根据权利要求1所述的稀土钒酸盐纳米荧光标记材料，其特征在于，所述Ln为镧、钇、钆、钐、铽中的一种或多种；
所述x为20％～40％；
所述稀土钒酸盐纳米荧光标记材料为纳米颗粒，所述稀土钒酸盐纳米荧光标记材料为水溶性材料。


3.根据权利要求2所述的稀土钒酸盐纳米荧光标记材料，其特征在于，所述纳米颗粒为晶体，其晶相结构为纯四方相；
所述纳米颗粒的尺寸为100～500nm，优选为200～300nm。


4.权利要求1-3任一项所述稀土钒酸盐纳米荧光标记材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：将含有Ln3+的无机盐、含有Eu3+的无机盐、含有VO43-的无机盐、表面活性剂在溶剂中反应，反应结束后进行固液分离得到所述材料。


5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述含有Ln3+无机盐为Ln3+的硝酸盐、醋酸盐、氯化物中的任一种，优选Ln3+的硝酸盐；
所述含有Eu3+的无机盐为Eu3+的硝酸盐、醋酸盐、氯化物中的任一种，优选Eu3+的硝酸盐；
所述表面活性剂为柠檬酸、柠檬酸钠中的任一种；
所述含有VO43-的无机盐为VO43-的碱金属盐，优选为原钒酸钠；
所述溶剂为水。


6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述含有VO43-的无机盐与所述含有Ln3+无机盐、所述表面活性剂的摩尔比为1:(0.5～0.95):(1～10)，优选为1:(0.5～0.95):(1～5)；
所述含有Ln3+无机盐与所述含有Eu3+的无机盐的摩尔数之和等于所述含有VO43-的无机盐的摩尔数；
所述含有VO43-的无机盐在所述溶剂中的浓度为0.01～0.05mol/L，优选为0.02～0.03mol/L；
所述反应开始前，加入无机碱调节pH至6～8；
所述反应在惰性气氛中进行，反应温度为50℃～100℃，反应时间为12～48h。


7.权利要求1-3任...

【专利技术属性】
技术研发人员：周山勇，陈学元，游文武，李仁富，涂大涛，郑伟，徐金，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：福建;35