一种超稳定高亮度量子点荧光微球及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种超稳定高亮度量子点荧光微球及其制备方法和应用，属于荧光标记技术领域，所述制备方法包括：合成具有中心径向孔径的树枝状介孔二氧化硅纳米颗粒dSiO2；对合成的二氧化硅纳米颗粒dSiO2进行表面氨基化处理；对合成的氨基化介孔二氧化硅再次进行修饰；利用上述步骤得到的微球原位生长CdTe量子点荧光微球。另一方面本申请公开了所述超稳定高亮度量子点荧光微球在PCT样品免疫层析检测中的应用。本申请所提供的超稳定高亮度的量子点荧光微球的制备方法，使量子点荧光微球合成后表面自带二氧化硅涂层，同时具有强荧光性能，无需进一步修饰以提高其稳定性，且在强酸、强碱条件下保存一段时间仍能保持高稳定性。强碱条件下保存一段时间仍能保持高稳定性。强碱条件下保存一段时间仍能保持高稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种超稳定高亮度量子点荧光微球及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于荧光标记
，具体涉及一种超稳定高亮度量子点荧光微球及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]免疫层析过程采用抗原抗体标记试剂，通过对疾病标志物的特异性识别与结合可以实现对疾病的快速诊断。但是在现有技术中，如免疫层析常用的抗原抗体标记试剂的胶体金和染料/量子点微球，存在灵敏度低、血液样本中干扰性高即相对荧光强度低的技术问题。
[0003]量子点作为一种新型的荧光标记材料，具有宽激发、窄发射峰且耐光漂白的优良性质，然而量子点本身粒径小、表面能高等缺点限制了其应用。目前可重复、有效的量子点荧光编码微球制备方法包括四种：（i）在微球的纳米孔隙中掺杂量子点；（ii）依靠静电力的层层自组装（LBL）；（iii）在微球的聚合过程中填装量子点；（iv）利用硅化学方法制备包覆量子点的二氧化硅微球。其中纳米结构的二氧化硅包覆材料由于容易制备，且可方便地与生物分子耦联从而在生物分析上具有广阔的应用前景。
[0004]为获得更高质量的量子点荧光微球，精确控制半导体量子点（QD）的荧光特性和量子点荧光微球的尺寸、形状、组成和表面性质是极有必要的。目前，树枝状二氧化硅胶体（dSiO2）已被开发用于包裹大颗粒，如刚性大分子或纳米颗粒，树枝状二氧化硅胶体具有规则的中心
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径向孔道和极大的孔径，非常适合于纳米组分的均匀组装。本专利技术采用巯基化合物修饰氨基化的树枝状介孔二氧化硅，然后在巯基化介孔二氧化硅上原位生长量子点，形成量子点荧光微球。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种超稳定高亮度量子点荧光微球及其制备方法和应用，通过在微球表面自带二氧化硅涂层，进而无需进一步修饰以提高量子点荧光微球的稳定性。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现：一种超稳定高亮度量子点荧光微球的制备方法，包括如下步骤：步骤S1：合成具有中心径向孔径的树枝状的介孔二氧化硅纳米颗粒dSiO2；步骤S2：对步骤S1合成的二氧化硅纳米颗粒dSiO2进行表面氨基化处理；步骤S3：对步骤S2中合成的氨基化介孔二氧化硅再次进行修饰；步骤S4：利用步骤S3得到的微球原位生长CdTe量子点荧光微球。
[0007]进一步的，所述步骤S1中合成介孔二氧化硅的方法为：在去离子水中加入三乙醇胺，搅拌条件下加入十六烷基三甲基溴化铵和水杨酸钠进行反应；再加入正硅酸乙酯继续反应，反应结束用乙醇稀释，离心收集并纯化；再分散于盐酸/甲醇混合溶液中加热回流反应，以除去模板剂十六烷基三甲基溴化铵；最后离心纯化，得到具有中心径向孔径的树枝状
二氧化硅纳米颗粒。
[0008]进一步的，所述步骤S2中利用3
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氨基丙基三乙氧基硅烷和氢氧化铵对合成的二氧化硅纳米颗粒进行表面氨基化处理。
[0009]进一步的，所述步骤S3中利用3
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巯基丙酸修饰介孔二氧化硅。
[0010]根据本专利技术的另一方面，提供一种由上述制备方法制备得到的超稳定高亮度量子点荧光微球，包括二氧化硅纳米颗粒及原位生长在带有3
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巯基丙酸的氨基化介孔二氧化硅上的CdTe量子点。
[0011]进一步的，量子点荧光微球的发射波长在可见光至近红外可调。
[0012]根据本专利技术的另一个方面，还提供所述超稳定高亮度量子点荧光微球在PCT样品免疫层析检测中的应用。
[0013]本专利技术提供的一种超稳定高亮度量子点荧光微球制备方法使用具有中心径向孔径的树枝状二氧化硅纳米颗粒为载体，提供了大量的内部空间用于量子点组装，通过对其进行氨基化处理和3
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巯基丙酸再次修饰，使量子点荧光微球合成后表面自带二氧化硅涂层，无需进一步修饰以提高其稳定性，且经实验表明，其在强酸、强碱条件下保存一段时间仍能保持高稳定性；同时该量子点微球具有强荧光性能。
附图说明
[0014]图1为本专利技术的超稳定高亮度量子点荧光微球合成示意图；图2a
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2c为实施例1中制备的超稳定高亮度量子点荧光微球的透射电镜图；图3a为实施例1中制备的多色超稳定高亮度量子点荧光微球的荧光发射光谱；图3b为实施例1中制备的多色超稳定高亮度量子点荧光微球的紫外
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可见吸收光谱；图4a为实施例1中制备的超稳定高亮度量子点荧光微球的红外光谱；图4b为实施例1中制备的超稳定高亮度量子点荧光微球的红外光谱zeta电位；图5为实施例1中制备的超稳定高亮度量子点荧光微球与传统通过静电吸附制备的量子点荧光微球的荧光强度随储存时间的变化曲线；图6为实施例1中制备的超稳定高亮度量子点荧光微球与传统通过静电吸附制备的量子点荧光微球的荧光强度在不同NaCl浓度下的荧光曲线；图7为实施例1中制备的超稳定高亮度量子点荧光微球与传统通过静电吸附制备的量子点荧光微球的荧光强度在不同pH下的荧光曲线；图8a为实施例1中制备的超稳定高亮度量子点荧光微球在pH1强酸条件下储存7天，在紫外灯下随时间的变化照片；图8b为实施例1中制备的超稳定高亮度量子点荧光微球在pH1强酸条件下储存7天的荧光发射光谱；图8c为实施例1中制备的超稳定高亮度量子点荧光微球在pH1强酸条件下储存7天的紫外吸收变化曲线；图9a为实施例1中制备的超稳定高亮度量子点荧光微球在pH14强碱条件下储存7天，在紫外灯下随时间的变化照片；图9b为实施例1中制备的超稳定高亮度量子点荧光微球在pH14强碱条件下储存7天的荧光发射光谱；图9c为实施例1中制备的超稳定高亮度量子点荧光微球在pH14强碱条件下储存7天的紫外吸收变化曲线；图10a为用二氢硫辛酸、谷胱甘肽、L
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半胱氨酸修饰的氨基化介孔二氧化硅原位生长的CdTe量子点荧光微球的荧光发射光谱；图10b为用二氢硫辛酸、谷胱甘肽、L
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半胱氨酸
修饰的氨基化介孔二氧化硅原位生长的CdTe量子点荧光微球的紫外吸收光谱；图11为通过实施例1制备的发射为620nm的超稳定高亮度量子点荧光微球与传统通过静电吸附制备的量子点荧光微球在免疫层析试纸条中的比较实例。
具体实施方式
[0015]为了相关
人员更好的理解本专利技术专利的内容，下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的内容不限于下述的实例。
[0016]实施例1：1. 超稳定高亮度量子点荧光微球的制备图1为超稳定高亮度量子点荧光微球合成过程的示意图。具体制备流程如下：1）介孔二氧化硅的合成：称取三乙醇胺68 mg溶于25 mL去离子水中，在80℃下搅拌30 min，随后加入380 mg十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和68 mg水杨酸钠继续反应1 h，再加入4 mL 正硅酸乙酯（TEOS）继续反应2 h，反应结束用乙醇稀释，离心收集并用乙醇纯化。再分散于盐酸/甲醇混合溶液中，于60℃加热回流反应6 h，该步骤重复三次，以除去模板剂CTAB。最后乙醇离心本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超稳定高亮度量子点荧光微球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：合成具有中心径向孔径的树枝状的介孔二氧化硅纳米颗粒dSiO2；步骤S2：对步骤S1合成的二氧化硅纳米颗粒dSiO2进行表面氨基化处理；步骤S3：对步骤S2中合成的氨基化介孔二氧化硅再次进行修饰；步骤S4：利用步骤S3得到的微球原位生长CdTe量子点荧光微球。2.根据权利要求1所述的一种超稳定高亮度量子点荧光微球的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中合成介孔二氧化硅的方法为：在去离子水中加入三乙醇胺，搅拌条件下加入十六烷基三甲基溴化铵和水杨酸钠进行反应；再加入正硅酸乙酯继续反应，反应结束用乙醇稀释，离心收集并纯化；再分散于盐酸/甲醇混合溶液中加热回流反应，以除去模板剂十六烷基三甲基溴化铵；最后离心纯化，得到具有中心径向孔径的树枝状二氧化硅纳米颗粒。3.根据权利要求1所述的一种超稳定高亮度量子点荧光微球的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓大伟，张伟，赵晓敏，
申请(专利权)人：中国药科大学，
类型：发明
国别省市：