【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及荧光探针领域，尤其是一种微结构荧光探针的制备方法及其应用。
技术介绍
1、荧光探针是一种分子或化合物，它可以通过荧光发射来检测或测量样品中的特定分子或条件，在科学研究、医学诊断、生物学和化学领域中具有广泛的应用，例如：荧光探针可以用来检测特定分子的存在和浓度，通过与目标分子发生特定的相互作用，荧光探针会发出荧光信号，可以通过荧光光谱分析来定量测量目标分子的浓度；在生物学研究中，荧光探针也可以用来标记生物分子，如蛋白质、核酸和细胞器上的荧光探针标记可以帮助研究人员可视化和追踪这些生物分子在细胞或生物体内的位置和运动，荧光探针还常用于显微镜成像，从而研究细胞结构和功能，通过将荧光探针与特定细胞或亚细胞组分结合，研究人员可以观察活体细胞的荧光图像，以研究其活动和相互作用；总的来说，荧光探针在科学研究和医学领域中发挥着重要的作用，它们通过荧光发射提供了一种灵敏、特异且非破坏性的方法，用于分析和研究生物和化学系统。
2、在生物医学研究过程中，对单个细胞进行实时、定点监测，在研究细胞的新陈代谢、生长机理、疾病的诊断治疗方面有着非常重要的意义，有助于满足对其进一步了解的需求；然而传统的荧光探针很难实现定点监测，特别是在微纳尺度范围内的研究领域。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种微结构荧光探针的制备方法及其应用，不仅制备、操作简单，而且可以解决微纳领域的定点监测问题。
2、本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种微结构荧光探针
3、步骤1）：将载玻片衬底用去离子水清洗干净后完全浸没于丙酮溶液中，并进行超声处理，超声处理完成后，将载玻片衬底从丙酮溶液中捞出后放入去离子水中超声处理；其中，利用超声机对位于丙酮溶液中的载玻片衬底进行超声处理的次数为2~3次，每次时长为5~10分钟，将载玻片衬底从丙酮溶液中捞出后，超声机对盛有去离子水的容器进行超声的次数为2~3次，每次时长为5~10分钟；
4、步骤2）：将超声处理后的载玻片衬底放置在由浓硫酸和过氧化氢制成的溶液中水浴加热，将水浴加热后的载玻片衬底捞出后放入去离子水中进行超声处理，超声完成后用氮气吹干；其中，载玻片衬底放置在由浓硫酸和过氧化氢按照体积比4:1的比例混合制成的溶液中水浴加热，水浴加热时长为20~30分钟，水浴加热温度为60~80℃，将载玻片衬底捞出后，超声机对盛有去离子水的容器进行超声的时长为5~10分钟；
5、步骤3）：在载玻片衬底的两侧分别设置高度为3~5mm的挡片，挡片由一层胶带粘贴于所述的载玻片衬底上制成；
6、步骤4）：取荧光材料溶于对应的有机溶剂中，将溶有荧光材料的有机溶剂和光刻胶按设定比例进行混合，并进行超声处理得到混合光刻胶，超声处理后，使荧光材料、有机溶剂与光刻胶充分混合；
7、步骤5）：将混合光刻胶涂覆在两个挡片之间的载玻片衬底上，接着在混合光刻胶上面盖上一块长度大于两个挡片间距的盖玻片并与挡片固定，按压盖玻片使混合光刻胶均匀分布在载玻片衬底与盖玻片之间形成光刻胶层；
8、步骤6）：对位于盖玻片及载玻片衬底之间的光刻胶层进行光刻得到光刻样品；其中，光刻样品为封闭的立方体或长方体结构，有利于包裹更多的光刻胶，增强在测量时的荧光强度；
9、步骤7）：将光刻样品放入显影液中进行显影处理，显影处理时将盖玻片取下，再将经过显影处理的光刻样品放入清洗液中清洗，最终得到微结构荧光探针。
10、与现有技术相比，本专利技术的优点在于利用光刻胶和溶有荧光材料的有机溶剂相混合，通过超声机进行超声处理得到混合光刻胶，将混合光刻胶涂覆在载玻片衬底上的两个挡片之间，接着在混合光刻胶上面盖上一块盖玻片，按压盖玻片使混合光刻胶均匀分布在载玻片衬底与盖玻片之间形成光刻胶层，再利用现有成熟的光刻技术加工成型，最后通过显影及清洗制成所需的微结构荧光探针；利用现有光刻技术如双光子三维微加工方法加工结构荧光探针，加工速度快、精度高，不需要掩膜，并且可以制备任意尺寸和周期的微结构，灵活性强，并且制备过程简单易操作，制备出的微结构稳定性好，有利于长期使用；由于所制成的微结构荧光探针的体积为微纳级，因此可以很方便地将微结构荧光探针固定在指定的微小领域进行检测，有效实现了微纳领域的定点监测。
11、所述的步骤4）中，所述的荧光材料采用质量为1mg的wsp-1硫化氢荧光探针，此处采用上海懋康生物科技有限公司生产的psp (hydrogen polysulfide probe ) 多硫化氢荧光探针，对应的有机溶剂为100ml的二甲基亚砜溶剂，所述的光刻胶为由季戊四醇三丙烯酸脂构成的质量为20g的单体和由2，4，6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯构成的质量为2g的引发剂相互混合，并在恒温60度的环境中超声3小时制备得到，将荧光材料溶于二甲基亚砜溶剂中形成的混合溶液与光刻胶按1比10的比例进行混合，再通过超声机对该混合后的溶液进行超声的时长为5~10分钟，使荧光材料、二甲基亚砜溶剂和光刻胶充分混合；
12、所述的步骤7）中，所述的显影液和所述的清洗液均为酒精，将光刻样品放入酒精中显影的过程如下：将光刻样品放入酒精中浸泡5~8分钟后，用镊子取下盖玻片，并重新放入酒精中浸泡5~8分钟，更换酒精溶液并摇晃样品30~40秒，得到显影后的微结构荧光探针。当荧光材料为wsp-1硫化氢荧光探针时，对应的显影液和清洗液均为酒精，降低了步骤所需的材料类别，简化操作。
13、使用如上所述的制备方法制备而成的微结构荧光探针在微纳领域的定点检测的应用，具体应用过程如下：通过将微结构荧光探针固定设置在待测量位置，利用一束泵浦光照射待测量位置，由于微结构荧光探针在泵浦光的激励下会发出荧光，因此当通过光谱仪检测到荧光光谱的强度变化值大于设定的阈值时，判定有硫化氢气体经过待测量位置。微结构荧光探针可以将探针固定在需要监测的固定位置，当需要测量的硫化氢气体经过微结构荧光探针位置时，荧光材料与硫化氢气体反应，在泵浦光的作用下会发出荧光，通过光谱仪来监测荧光光谱的变化，就可以实现对于该点处硫化氢气体的定点监测；本专利技术不仅仅是对于硫化氢气体可以监测，如果需要对于其它气体或者重金属元素进行监测，只需要更换可与之反应的荧光材料再利用相同步骤制取对应的荧光探针即可，制备过程非常方便，这在现代光电探测、光传感以及生物检测领域都有着很好的应用前景。也可以直接把这种荧光探针在相应的位置处制备，比如一些光电集成器件里面，无需载玻片衬底，减小结构体积，进一步增加应用范围。
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1.一种微结构荧光探针的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种微结构荧光探针的制备方法，其特征在于所述的步骤1）中，对位于丙酮溶液中的载玻片衬底进行超声处理的次数为2~3次，每次时长为5~10分钟，将载玻片衬底从丙酮溶液中捞出后，对去离子水进行超声处理的次数为2~3次，每次时长为5~10分钟。
3.根据权利要求1所述的一种微结构荧光探针的制备方法，其特征在于所述的步骤2）中，载玻片衬底放置在由浓硫酸和过氧化氢按照体积比4:1的比例混合制成的溶液中水浴加热，水浴加热时长为20~30分钟，水浴加热温度为60~80℃，将载玻片衬底捞出后，对去离子水进行超声的时长为5~10分钟。
4.根据权利要求1所述的一种微结构荧光探针的制备方法，其特征在于所述的步骤3）中，所述的挡片由一层胶带粘贴于所述的载玻片衬底上制成，所述的挡片的高度为3~5mm。
5.根据权利要求4所述的一种微结构荧光探针的制备方法，其特征在于所述的步骤4）中，所述的荧光材料采用质量为1mg的WSP-1硫化氢荧光探针，对应的有机溶剂为100ml的二甲基亚
6.根据权利要求5所述的一种微结构荧光探针的制备方法，其特征在于所述的步骤5）中，所述的混合光刻胶的体积为5~15ml。
7.根据权利要求5所述的一种微结构荧光探针的制备方法，其特征在于所述的步骤7）中，所述的显影液和所述的清洗液均为酒精，将光刻样品放入酒精中显影的过程如下：将光刻样品放入酒精中浸泡5~8分钟后，用镊子取下盖玻片，并重新放入酒精中浸泡5~8分钟，更换酒精溶液并摇晃样品30~40秒，得到显影后的微结构荧光探针。
8.根据权利要求1所述的一种微结构荧光探针的制备方法，其特征在于所述的步骤6）中，光刻样品为封闭的立方体或长方体结构。
9.使用如权利要求1的微结构荧光探针的制备方法制备而成的微结构荧光探针在微纳领域的定点检测的应用，其特征在于具体应用过程如下：通过将微结构荧光探针的载玻片衬底固定设置在待测量位置，利用一束泵浦光照射待测量位置，当通过光谱仪检测到荧光光谱的强度变化值大于设定的阈值时，判定有硫化氢气体经过待测量位置。
...【技术特征摘要】
1.一种微结构荧光探针的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种微结构荧光探针的制备方法，其特征在于所述的步骤1）中，对位于丙酮溶液中的载玻片衬底进行超声处理的次数为2~3次，每次时长为5~10分钟，将载玻片衬底从丙酮溶液中捞出后，对去离子水进行超声处理的次数为2~3次，每次时长为5~10分钟。
3.根据权利要求1所述的一种微结构荧光探针的制备方法，其特征在于所述的步骤2）中，载玻片衬底放置在由浓硫酸和过氧化氢按照体积比4:1的比例混合制成的溶液中水浴加热，水浴加热时长为20~30分钟，水浴加热温度为60~80℃，将载玻片衬底捞出后，对去离子水进行超声的时长为5~10分钟。
4.根据权利要求1所述的一种微结构荧光探针的制备方法，其特征在于所述的步骤3）中，所述的挡片由一层胶带粘贴于所述的载玻片衬底上制成，所述的挡片的高度为3~5mm。
5.根据权利要求4所述的一种微结构荧光探针的制备方法，其特征在于所述的步骤4）中，所述的荧光材料采用质量为1mg的wsp-1硫化氢荧光探针，对应的有机溶剂为100ml的二甲基亚砜溶剂，所述的光刻胶为由季戊四醇三丙烯酸脂构成的质量为20g的单体和由2，4，6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯构成的...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡雪芳，郑驰，崔志英，毛昊阳，邱元芳，殷守华，
申请(专利权)人：宁波永新光学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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