光致发光-多声子共振拉曼散射双模纳米探针及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种光致发光

Photoluminescence multiphonon resonance Raman scattering dual mode nano probe and its application

【技术实现步骤摘要】
光致发光
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多声子共振拉曼散射双模纳米探针及其应用


[0001]本专利技术属于半导体纳米材料
，具体涉及光致发光
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多声子共振拉曼散射双模纳米探针及其应用。

技术介绍

[0002]根据世界卫生组织给出的2020年全球癌症统计报告，癌症是导致人类死亡的第二大原因，早期诊断对提高癌症治疗效率、降低死亡率具有非常重要的意义。蛋白质和核酸等相关标志物的检测是目前癌症早期诊断的主要手段。荧光法是当前众多检测方法中具有高灵敏度且操作便捷的重要检测方法，但是单一荧光信号易受多种环境因素干扰导致其在结果准确性方面受到质疑。因此，开发能够实现高灵敏且可靠的检测方法不仅是标志物诊断领域更是癌症早期诊断项目中的一个重要而迫切的任务。双模检测方法能够提供两种检测信号，二者之间没有干扰还可以实现相互验证，在提高检测信号通量的同时可以有效弥补单模荧光检测在准确性和可靠性方面的不足。但是探索一种与荧光检测方法优势互补的可靠性检测方法是一项有挑战性的工作。
[0003]在荧光检测法中，基于半导体纳米材料荧光发射性能的检测方法在标志物检测领域被广泛研究。对于半导体纳米粒子而言，其荧光发射是一种光致发光行为。这些半导体纳米材料除了具有良好的光致发光性能外，通常还具有多声子共振拉曼散射性能。这是一种源于半导体纳米材料电声子相互作用的本征性能，对环境因素干扰不敏感。通过引入多声子共振拉曼散射性能作为信号稳定性内标，与光致发光性能互为补充构建一种双模检测方法，一方面可以满足标志物检测对灵敏度的需求，另一方面有望弥补单模荧光检测准确性不足的缺陷，从而更好地满足对准确性和可靠性的需求。因此，利用半导体材料的光致发光发射性能和多声子共振拉曼散射性能设计一种双模检测方法具有重大意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的是提供一种具有制备方法简便、灵敏度高、准确性好等优势的光致发光
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多声子共振拉曼散射双模式的纳米探针及其应用。
[0005]一种光致发光
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多声子共振拉曼散射双模纳米探针，它是由下述方法制备的：1）将半导体纳米粒子分散在超纯水中，加入偶联剂分子水溶液，室温下避光磁搅0.5~1.5 h；磁力搅拌结束后，在4000~6000 rpm下离心8~15 min，离心3次；弃上清，水洗产物，并将其分散在的Tris缓冲溶液中，得到分散液；2）向步骤1）所述的分散液中加入待测物相对应的蛋白质分子、适配体分子、核酸分子或肽分子溶液，室温、避光孵育1.5~2.5 h，7500~8500 rpm下离心15~25 min，收集产物，得到光致发光
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多声子共振拉曼散射双模纳米探针；步骤1）所述的半导体纳米粒子为ZnTe、ZnS、CdS、ZnSe或CdSe；偶联剂分子为戊二醛或EDC/NHS；步骤2）所述的待测物相对应的蛋白质分子、适配体分子、核酸分子或肽分子可以为山羊抗人IgG、癌胚抗原抗体、甲胎蛋白抗体或与miRNA分子碱基互补的单链DNA分
子；所述的半导体纳米粒子为ZnTe，它是由下述方法制备的：将七水合硫酸锌和亚碲酸钠粉末溶解在超纯水中，磁力搅拌至粉末完全溶解，逐滴加入浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液，然后加入硼氢化钠粉末，室温磁力搅拌10 min，得到有白色浑浊的前驱体溶液；所得溶液在200℃下反应2 h；反应结束后，冷却至室温，离心，水洗，收集砖红色沉淀，得到ZnTe纳米粒子；所述的七水合硫酸锌、亚碲酸钠和硼氢化钠的摩尔质量比为1.1:1:4；所述的半导体纳米粒子为ZnS或CdS，它是由下述方法制备的：将七水合硫酸锌或半五水合氯化镉和九水合硫化钠粉末溶解在超纯水中，加入巯基丙酸，室温磁力搅拌，逐滴加入浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液；所得溶液在180℃下反应2 h；反应结束后，冷却至室温，离心，水洗，收集沉淀，得到ZnS或CdS纳米粒子；所述的七水合硫酸锌或半五水合氯化镉和九水合硫化钠的摩尔质量比为1:1；所述的半导体纳米粒子为ZnSe或CdSe，它是由下述方法制备的：将二水合乙酸锌或半五水合氯化镉粉末溶解在超纯水中，加入表面修饰剂，室温磁力搅拌，逐滴加入浓度为1 mol/L的氢氧化钠溶液；将硒粉分散在超纯水中，加入硼氢化钠粉末，氮气氛围中反应得到硒氢化钠前驱体溶液；将所得硒氢化钠前驱体溶液加入上述锌或镉溶液中，混合溶液在100℃下，氮气氛围中反应2 h；反应结束后，冷却至室温，离心，水洗，收集沉淀，得到ZnSe或CdSe纳米粒子；所述的二水合乙酸锌或半五水合氯化镉、表面修饰剂分子、硒粉和硼氢化钠的摩尔质量比为1:0.3:0.5:2；所述的表面修饰剂为巯基丙酸或巯基乙酸；所述的光致发光
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多声子共振拉曼散射双模纳米探针在生物分子检测方面的应用。
[0006]一种生物分子检测体系，它包括：1）将权利要求1所述的光致发光
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多声子共振拉曼散射双模纳米探针分散在Tris缓冲溶液中，加入待测物溶液，室温避光孵育1.5~2.5 h，得到纳米探针/待测物复合物；2）清洗单晶硅片，涂覆或喷射金膜，将金膜涂覆的硅片浸泡在含有巯基的分子的溶液中，室温过夜孵育；用乙醇或Tris缓冲溶液冲洗，并用氮气流吹干，浸泡在待测物相对应的蛋白质分子、适配体分子、核酸分子或肽分子溶液中，最后浸泡在1 mmol/L的胎牛血清蛋白溶液中，封闭残余活性位点，得到捕获基底；3）将步骤2）所述的捕获基底浸泡在步骤1）所述的纳米探针/待测物复合物溶液中，室温避光孵育1.5~2.5 h，形成生物分子检测体系；4）检测光致发光、多声子共振拉曼散射光谱，对生物分子定性或定量；步骤1）所述的待测物可以为人免疫球蛋白G（HIgG）、癌胚抗原（CEA）、甲胎蛋白（AFP）、miRNA
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155或miRNA
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141类其他小RNA分子等。所述的含有巯基的分子的溶液为硫辛酸乙醇溶液或巯基修饰的单链DNA分子溶液。步骤2）所述的待测物相对应的蛋白质分子、适配体分子、核酸分子或肽分子可以为山羊抗人IgG、癌胚抗原抗体、甲胎蛋白抗体或与miRNA分子碱基互补的单链DNA分子等。
[0007]所述的ZnTe双模纳米探针的光致发光信号光谱位于686 nm，多声子共振拉曼散射信号光谱位于205 cm
‑1、410 cm
‑1、615 cm
‑1和820 cm
‑1。所述的ZnS双模纳米探针的光致发光信号光谱位于480 nm，多声子共振拉曼散射信号光谱位于350 cm
‑1、700 cm
‑1和1050 cm
‑1。所述的CdS双模纳米探针的光致发光信号光谱位于700 nm，多声子共振拉曼散射信号光谱
位于300 cm
‑1、600 cm
‑1和900 cm
‑1。所述的ZnSe双模纳米探针的光致发光信号光谱位于465 nm，多声子共振拉曼散射信号光谱位于250 cm
‑1、500 cm
‑1和750 cm
‑1。所述的CdSe双模纳米探针的光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光致发光
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多声子共振拉曼散射双模纳米探针，它是由下述方法制备的：1）将半导体纳米粒子分散在超纯水中，加入偶联剂溶液，室温下避光磁搅0.5~1.5h；磁力搅拌结束后，在4000~6000 rpm下离心8~15 min，离心3次；弃上清，水洗产物，并将其分散在的Tris缓冲溶液中，得到分散液；2）向步骤1）所述的分散液中加入待测物相对应的蛋白质分子、适配体分子、核酸分子或肽分子溶液，室温、避光孵育1.5~2.5 h，7500~8500 rpm下离心15~25 min，收集产物，得到光致发光
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多声子共振拉曼散射双模纳米探针。2.根据权利要求1所述的光致发光
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多声子共振拉曼散射双模纳米探针，其特征在于：步骤1）所述的半导体纳米粒子为ZnTe、ZnS、CdS、ZnSe或CdSe；偶联剂为戊二醛或EDC/NHS。3.根据权利要求2所述的光致发光
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多声子共振拉曼散射双模纳米探针，其特征在于：步骤2）所述的待测物相对应的蛋白质分子、适配体分子、核酸分子或肽分子为山羊抗人IgG、癌胚抗原抗体、甲胎蛋白抗体或与miRNA分子碱基互补的单链DNA分子。4.根据权利要求3所述的光致发光
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多声子共振拉曼散射双模纳米探针，其特征在于：所述的半导体纳米粒子为ZnTe，它是由下述方法制备的：将锌源和亚碲酸钠粉末溶解在超纯水中，磁力搅拌至粉末完全溶解，逐滴加入浓度为1 mol/L的氢氧化钠溶液，然后加入硼氢化钠粉末，室温磁力搅拌10 min，得到有白色浑浊的前驱体溶液；所得溶液在200℃下反应2 h；反应结束后，冷却至室温，离心，水洗，收集砖红色沉淀，得到ZnTe纳米粒子；所述的锌源、亚碲酸钠和硼氢化钠的摩尔质量比为1.1:1:4。5.根据权利要求3所述的光致发光
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多声子共振拉曼散射双模纳米探针，其特征在于：所述的半导体纳米粒子为ZnS或CdS，它是由下述方法制备的：将锌源或镉源和九水合硫化钠粉末溶解在超纯水中，加入巯基丙酸，室温磁力搅拌，逐滴加入浓度为1 mol/L的氢氧化钠溶液；所得溶液在180℃下反应2 h；反应结束后，冷却至室温，离心，水洗，收集沉淀，得到ZnS或CdS纳米粒子；所述的锌源或镉源和九水合硫化钠的摩尔质量比为1:1。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪霞，温晓琨，靳瑶，卢一萱，李红艺，华佳，刘益春，
申请(专利权)人：东北师范大学，
类型：发明
国别省市：