一种多功能性复合生物探针及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于生命科学技术领域，涉及一种多功能性复合生物探针及其制备方法和应用。所述多功能性复合生物探针，包括贵金属SERS生物探针中的一种或多种以及磁性半导体SERS生物探针中的一种或多种。本发明专利技术通过最简单有效的方式，实现了贵金属SERS生物探针和磁性半导体SERS生物探针的功能叠加，提高了检测方法的灵敏度、准确度以及赋予检测方法磁富集特性。准确度以及赋予检测方法磁富集特性。准确度以及赋予检测方法磁富集特性。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能性复合生物探针及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于生命科学
，涉及一种多功能性复合生物探针及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]表面增强拉曼散射(SERS)是基于贵金属或金属化合物纳米结构的局域等离子共振，对拉曼信号显著增强的现象，可增强106‑
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倍，SERS光谱技术具有选择性好、灵敏度高、无光漂白、抗干扰、快速无损等优点，表面增强拉曼散射光谱等在光学检测领域中显示出巨大的应用潜力，如体外诊断和液体活检领域。目前常规的SERS生物探针分为贵金属探针和半导体生物探针，前者具有高检测灵敏度的优势，后者具有功能性的优势，如信号稳定性好、具有光电磁响应等特性。通常为了集合两者的优势，通过化学合成的方法把贵金属和功能性半导体材料复合，该方法相对复杂，且不容易获得均匀性好的复合材料，严重制约了贵金属和半导体材料在SERS领域的应用与发展。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术中的不足，提供一种多功能性复合生物探针及其制备方法和应用。
[0004]本专利技术的一个目的通过以下技术方案来实现：
[0005]一种多功能性复合生物探针，包括贵金属SERS生物探针中的一种或多种以及磁性半导体SERS生物探针中的一种或多种。
[0006]作为优选，贵金属SERS生物探针的粒径为0.1nm～10000nm；进一步优选，粒径为0.1～1000nm，进一步优选，粒径为0.1～800nm，进一步优选，粒径为1～500nm。
>[0007]作为优选，磁性半导体SERS生物探针的粒径为0.1nm～10000nm；进一步优选，粒径为0.1～1000nm，进一步优选，粒径为0.1～800nm，进一步优选，粒径为1～500nm。
[0008]作为优选，所述贵金属SERS生物探针和磁性半导体SERS生物探针的形貌包括但不限于片层状、四面体状、六面体状、八面体状、十二面体状、空心笼状、圆颗粒状、棒状中的任一种。
[0009]作为优选，贵金属SERS生物探针包括具有SERS性能的贵金属材料，所述贵金属材料包括但不限于金、银、钯、铜等单质材料和复合材料中的一种或多种，所述复合材料为包含金、银、钯或铜的复合材料。
[0010]作为优选，贵金属材料的粒径为0.1～500nm，可选地，贵金属材料的粒径为0.5、1、5、10、20、30、40、50、100、150、200、250、300、350、400、450、500中的任意一个值或任意两个值之间的范围值。
[0011]作为优选，磁性半导体SERS生物探针包括具有SERS性能的磁性金属氧化物，磁性金属氧化物包括但不限于Fe、Zn、Co、Ni、Cr、Mn中的一种或多种对应的氧化物材料和包含上述材料的复合材料中的一种或多种。上述材料为：Fe、Co、Ni、Cr、Mn中的一种或多种对应的
氧化物材料。
[0012]作为优选，磁性金属氧化物的粒径为0.1～500nm，可选地，磁性金属氧化物的粒径为0.5、1、5、10、20、30、40、50、100、150、200、250、300、350、400、450、500中的任意一个值或任意两个值之间的范围值。
[0013]作为优选，所述磁性金属氧化物为Zn、Co、Ni、Cr、Mn中的一种或多种与Fe的氧化物材料。基于Zn、Co、Ni、Cr、Mn中的一种或多种对Fe氧化物的掺杂形成的磁性金属氧化物构建的磁性半导体SERS生物探针具有更优异的SERS增强效应，有利于提高检测灵敏性和准确性。
[0014]作为优选，所述磁性金属氧化物为Zn
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Fe3‑
x
O4，其中0＜x＜3。
[0015]作为优选，所述磁性金属氧化物的制备方法包括以下步骤：将锌盐、钴盐、镍盐、铬盐、锰盐中的一种或多种和铁盐的溶液与碱性无机物、长烷基链有机酸和极性有机溶剂形成的溶液混合，进行反应得到初始磁性颗粒，并进行转相，获得磁性金属氧化物纳米粒子。由此制备的磁性金属氧化物纳米粒子具有SERS性能。
[0016]铁盐包括但不限于氯化铁、氯化亚铁、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、硝酸铁、硝酸亚铁中的一种或多种；锌盐包括但不限于氯化锌、硫酸锌、硝酸锌中的一种或多种，钴盐包括但不限于氯化钴、硫酸钴、硝酸钴中的一种或多种，镍盐包括但不限于氯化镍、硫酸镍、硝酸镍中的一种或多种，铬盐包括但不限于氯化铬、硫酸铬、硝酸铬中的一种或多种，锰盐包括但不限于氯化锰、硫酸锰、硝酸锰中的一种或多种；碱性无机物包括但不限于氢氧化钡、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钠和氨水等；长烷基链有机酸包括但不限于油酸、十八酸、十六酸、十四酸、十二酸等；极性有机溶剂包括但不限于甲醇、乙醇、异丙醇等极性大的有机溶剂。
[0017]锌盐、钴盐、镍盐、铬盐、锰盐中的一种或多种和铁盐的溶液为锌盐、钴盐、镍盐、铬盐、锰盐中的一种或多种和铁盐溶于水中形成的溶液；锌盐、钴盐、镍盐、铬盐、锰盐中的一种或多种和铁盐的溶液中，铁盐的浓度为2～200mmol/L。
[0018]碱性无机物、长烷基链有机酸和极性有机溶剂形成的溶液为碱性无机物加入到长烷基链有机酸和极性有机溶剂中形成，每克碱性无机物加入到1～100ml长烷基链有机酸和1～100ml极性有机溶剂中。
[0019]作为优选，锌盐、钴盐、镍盐、铬盐、锰盐中的一种或多种和铁盐的溶液与碱性无机物、长烷基链有机酸和极性有机溶剂形成的溶液的体积比为1：10～10：1。
[0020]作为优选，将锌盐、钴盐、镍盐、铬盐、锰盐中的一种或多种和铁盐的溶液与碱性无机物、长烷基链有机酸和极性有机溶剂形成的溶液混合，进行反应，反应温度为100～500℃，反应时间为1～50h。
[0021]作为优选，反应时间为1、2、3、5、8、10h中的任意一个值或任意两个值之间的范围值。可选地，所述反应温度100、200、250、300、350、400、450、500℃中的任意一个值或任意两个值之间的范围值。
[0022]作为优选，转相包括以下步骤：将初始磁性颗粒和柠檬酸加入有机溶剂中，室温搅拌1～50h。可选地，搅拌时间为5、8、10、15、20h中的任意一个值或任意两个值之间的范围值。有机溶剂可列举为氯仿、N,N
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二甲基甲酰胺、三氯甲烷、四氯化碳、甲酰胺、DMSO、四氢呋喃、吡啶等。
[0023]通过转相反应，将纳米粒子从油相转成水相，提高纳米粒子在水中的分散性，提高纳米粒子的SERS性能。
[0024]作为优选，所述贵金属SERS生物探针由内到外依次包括贵金属材料、拉曼/荧光信号分子、生物大分子以及靶向抗体蛋白；所述磁性半导体SERS生物探针由内到外依次包括磁性金属氧化物、拉曼/荧光信号分子、生物大分子以及靶向抗体蛋白。
[0025]作为优选，所述拉曼/荧光信号分子为同时具有荧光和拉曼性质的物质，包括但不限于IR783、IR780、3,3'
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二乙基硫代三碳菁碘化物(DTT本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能性复合生物探针，其特征在于，包括贵金属SERS生物探针中的一种或多种以及磁性半导体SERS生物探针中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的一种多功能性复合生物探针，其特征在于，所述贵金属SERS生物探针的粒径为0.1nm～10000nm，所述磁性半导体SERS生物探针的粒径为0.1nm～10000nm。3.根据权利要求1所述的一种多功能性复合生物探针，其特征在于，所述贵金属SERS生物探针包括具有SERS性能的贵金属材料，所述贵金属材料包括金、银、钯、铜和包含金、银、钯或铜的复合材料中的一种或多种；所述磁性半导体SERS生物探针包括具有SERS性能的磁性金属氧化物，所述磁性金属氧化物包括Fe、Zn、Co、Ni、Cr、Mn中的一种或多种对应的氧化物材料中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的一种多功能性复合生物探针，其特征在于，所述磁性金属氧化物为Zn、Co、Ni、Cr、Mn中的一种或多种与Fe的氧化物材料。5.根据权利要求3或4所述的一种多功能性复合生物探针，其特征在于，所述磁性金属氧化物为Zn
x
Fe3‑
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O4，其中0＜x＜3。6.根据权利要求1所述的一种多功能性复合生物探针，其特征在于，所述贵金属SER...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴爱国，林杰，张定虎，邵国良，武小侠，
申请(专利权)人：浙江省肿瘤医院宁波慈溪生物医学工程研究所，
类型：发明
国别省市：