公开一种能用于检测的组合物，它包含一种包囊化的贵金属纳米簇。还公开该包囊化的贵金属纳米簇的制备方法、和使用包囊化的贵金属纳米簇的方法。优选的是贵金属纳米簇被树枝状分子或肽包囊化。该包囊化的贵金属纳米簇有特征性光谱发射，其中该光谱发射靠控制包囊材料的性质而变化，如控制纳米簇的尺寸和／或树枝状分子的级别，而且其中该发射用来提供关于生物状态的信息。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种基于金属簇荧光的新型荧光/发光探针的开发，其制备方法，及其使用方法。
技术介绍
单分子荧光显微技术研究会带来一个极限，其中微弱信号必须在实质上为O的本底上观察。这种依靠高强度激光激发强发射和强力荧光团的光学方法需要非常有效的本底排斥。依靠引入人工标记来鉴定特定目的蛋白质或结构，基于荧光的方法有两个另外的问题—光漂白(由于探针失效而丢失信号)和自发荧光(来自生物介质中天然物质自然存在的本底荧光)。尽管有这些问题，当使生物介质成像的时候，荧光显微技术仍然是一种具有单分子和化学灵敏度潜力的主要光学方法。大多数体外荧光标记是经由标准的化学偶联法来做的或使N-琥珀酰亚氨酸酯缀合的染料同游离的、溶剂-暴露的胺(常在赖氨酸残基上)偶联，或者使马来酰亚胺缀合的染料同硫醇(在天然存在或基因引入的溶剂-暴露的半胱氨酸上)偶联。这两种化学偶联法在使小的强荧光染料附着在目的蛋白质上仍然是非常有用的。这种荧光生物材料因而足以适用于体外单分子研究，或者经由微量注射或其它膜转运法高浓度地再引入细胞里来做全细胞内目的蛋白质的整体荧光研究。不仅蛋白质功能可能被荧光标记的粒径和附着点两者所改变，而且往往由于所用的化学偶联法使荧光标记的位点不能确切知道。因此，一种尽可能小的基因编程标记(smallest possible genetically programmed lable)就会是非常有用的。而且，在生物系统中，来自黄素、卟啉、和其它有微弱荧光的天然物质的自发荧光本底会产生一个干扰激光-诱导的荧光信号的大本底。由于这些问题，生物系统里少量拷贝的蛋白质的动态特性研究要求开发新的荧光探针，该探针强烈吸收和发射且无明显的光漂白，以致用极微弱的断续照明就能轻易地长久看到荧光。这种照明，较之激发微弱的本底信号，将能优先激发目的荧光团。而且，该微弱照明会将光毒性效应减至最小来保护生物生存力。遗憾的是，单分子的灵敏度尚难达到像这样高的体内研究本底，且即使在较低的体外研究本底上也往往难以看到荧光。由于信噪限制因素，伴有其各种麻烦的单分子研究就被限制在荧光法测定方面。当单分子方法在使总体均值“脱壳(peeling back)”以检查环境、机制异质性方面有效的同时，现有的技术仍需要昂贵的基于激光的装置，专门的合成方法，且基本上仍被现有荧光标记的不良光学性能或生物不相容性所限制。若干主要的实验已明确证明单分子显微技术有能力探索导致生物活性的关键步聚(Lu等人，Science 1998，2821877-1882；Dickson等人，Nature 1997，388；355-358；Funatsm等人，Nature 1995，374555-59；Ha等人，Proc.Nat.Acad.Sci.，USA 1996，93，6264-6268；Vale等人，Nature 1996，380451-453；Deniz等人，Proc.Natl.Acad.Sci.，USA2000，975179-5184；Ha等人，Proc.Natl.Acad.Sci.USA 1999，96893-898；Harada等人，Biophys.J.1999，76709-715；Kinosita，Biophys.J.2000，78149Wkshp)。在个体运动蛋白的移动的研究种，对生物力学循环里蛋白功能和子步的机械认识都能直接可视化，而无需进行麻烦的外部同步化(Funatsu等人，Nature 1995，374555-59；Vale等人，Nature 1996，380451-453；Kinosita，BiopHys.J.2000，78149Wkshp；Yanagida等人，Curr.Opin.Cell Biol.2000，1220-25)。甚至已经探测了生物分子折叠以揭示导向错误折叠和折叠状态的途径(Deniz等人，Proc.Natl.Acad.Sci.，USA2000，975179-5184；Ha等人，Proc.Natl.Acad.Sci.USA 1999，96；893-898)。因为已经在单分子水平上开发了定向法(Bartko，& Dickson，J.Phys.Chem.B 1999，1033053-3056；Bartko &Dickson，J Phys.Chem.B 1999，10311237-11241；Bartko等人，Chem.Phys.Lett.2002，358459-465；Hollars & Dunn，J.Chem.Phys.2000，1227822-7830)和荧光共振能量转移法(FRET)(Weiss，Science1999，2831676-1683)，更多的实验目前都是可能做到的。遗憾的是，在所有的单分子研究中，研究人员都只限于去做目的蛋白的人工荧光标记，且限于体外观察。由于有机体荧光团的大荧光本底和不良的光稳定性，标记蛋白质向细胞内的再引入仍不能产生可行的体内单分子信号。单个分子也有许多固有的不良性能限制了实验的时间长度。激发速率必须很高从而以合理的时间分辨率(毫秒～秒)和良好信噪比产生生物学相关的信息。因为最好的有机荧光团的吸收截面(即消光系数ε)在室温下只有～10-16cm2(即ε～105M-1cm-1)(Macklin等人，Science1996，272255-258)，须使用高强度激光激发以供单分子荧光研究。而且，有机体分子在光化学分解前只能耐得住～107激发周期(Dickson等人，Nature 1997，388355-358；Lu & Xie，Nature1997，385143-146；Macklin等人，Science 1996，272255-258)。在106激发/秒(使用～5kW/cm2激发强度和常用的5％的采集/检测效率)，这把时间分辨率限制在～1ms(带有理想化的信噪比～7)，并且在光漂白前跟踪个体分子的平均总时间为～10秒钟。尽管对于真正生物相关时间长度来说这可能是大量的数据，但是许多激发周期在采集数据之前被寻找目的分子所耗费。显然，减少氧气往往能增加光漂白前的时间，而有机染料的光稳定性和总亮度限制了全部生物单分子实验。因而荧光团性能的提高将是生物系统中的全部单分子光学研究持续成功的关键。最近已提出并证明水溶性II-VI量子点(quantum dot)可以作为生物标记(需要使用与有机荧光团类似的化学偶联)(Brucher等人，Science1998，2812013-2016；Chan & Nie，Science 1998，2812016-2018；Zhang等人，Analyst 2000，1251029-1031)一些材料，诸如有ZnS外敷层(起保护和稳定作用)的CdSe，具有粒径依赖型的光学性能并能以很窄的粒径分布合成(Murray等人，Z，Phys，D-Atoms Mol.Clusters1993，26S231-S233；Murray等人，J.Am.Chem.Soc.1993，1158706-8715；Peng等人，Nature 2000，40459-61)。这些纳米材料的强吸收，光谱稳定性、和可由尺寸调节的窄发射，意味着它们很可能用本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种包含水溶性荧光标记的组合物，该标记包含包囊化的贵金属纳米簇。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：RM迪克森，郑杰，
申请(专利权)人：佐治亚技术研究公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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