本发明专利技术涉及一种功能性纳米颗粒复合交联微球粉末及其制备方法和应用。所述的功能性纳米颗粒复合交联微球粉末包含有功能性纳米颗粒复合交联微球，所述的功能性纳米颗粒复合交联微球包含功能性纳米颗粒和单体、交联剂及引发剂，平均粒径为0.1-20?m，粒径分布变异系数≤9.6%。所述的制备方法是膜乳化技术和乳液聚合法的结合。本发明专利技术还涉及基于上述复合交联微球粉末的生物检测探针及该探针的应用。本发明专利技术的优点是：可制备得到粒径均一的功能性纳米复合交联微球，制得的功能性纳米复合交联微球属于微米级且粒径变异系数小、单分散性好、性能优良，在生物检测、生物医药等领域具备广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微纳米材料制备与应用领域，具体地说，是单分散功能性纳米颗粒复合微球粉末及其制备方法及其应用。
技术介绍
功能性纳米颗粒复合微球是指通过某种方法将功能性纳米颗粒与微球结合在一起所得到的一种功能性复合微球。现阶段通过各种途径制备的纳米颗粒具备各种特殊的光、电、磁及生物学等特性，因此在与微球结合后往往会将这些特性赋予到微球本身。而微球也为这些纳米颗粒提供了支承载体和有效保护。同时，微球自身的化学和物理性能如光敏感性、pH响应性、温度敏感性、吸附特性以及表面活性官能团也为纳米颗粒在各种复杂领域的应用提供可能。具备不同特殊功能的纳米颗粒复合微球在生物医药、工业催化、化工合 成、电子信息、建筑材料等领域具有巨大的应用潜力。现有技术中制备功能性纳米颗粒复合微球的制备方法主要有以下几种原位聚合法即事先合成载体微球，之后以微球作为微型反应器，在其内部或表面原位合成各种功能性颗粒。但此方法由于受到微球自身条件影响，其所制备出的功能性颗粒种类及性能会受到一定限制。溶胀渗透法即事先合成具备孔结构的交联微球，之后微球在良溶剂中被溶胀，表面微孔得到扩张。此时加入功能性颗粒，在浓度差或疏水作用下微球通过孔结构渗透进微球并吸附在微球内壁。当外部溶剂去除后，微球收缩，从而将功能性颗粒包埋进入微球。此种方法简单易行，但要求微球的表面具有可供功能性渗透进入的微孔。而由于这种微孔结构的存在，会令包埋进的功能性颗粒容易重新泄漏出来，且不能为包埋在内的功能性颗粒提供足够保护以减少外界影响，因而此方法制备的复合微球内的纳米颗粒的性能稳定性欠佳。组装模板法即以功能性颗粒或微球为核心模板，通过静电作用、疏水作用、络合作用和氢键作用，将功能性颗粒和构成微球的材料依次结合在核心上。这种方法可以精确控制复合微球的粒径和纳米颗粒数量，但制备步骤较为复杂。且制备过程中反应环境对部分功能性颗粒的性能有一定影响。聚合法即在利用乳液聚合、悬浮聚合、分散聚合或本体聚合在制备微球的同时引入功能性颗粒。功能性颗粒分散在可聚合单体中，随着聚合的进行，功能性颗粒被包埋在逐渐形成的微球结构之内。此种方法优点是制备简单、产率较高。但是此种方法仍然面临以下问题制备微米级复合微球时粒度分布较宽，功能性颗粒性能易受聚合反应环境的影响，功能性颗粒与形成的微球结构可能存在相分离。现阶段，通过各种方法制备的功能性纳米颗粒复合聚合物微球已被应用于各个领域Ugelstad研究小组通过原位聚合法在苯乙烯微球中制备了磁性纳米粒子,其具备较高的磁含量已被广泛应用于癌症检测及治疗领域。Nie研究小组通过采用溶胀渗透法将半导体纳米颗粒量子点包埋进多孔微球，利用微球表面羧基官能团将DNA链段连接在微球表面作为探针，进行了 DNA特异性检测。Ahjeong Son小组采用模板自组装法，在磁性微球表面通过酰胺键包覆量子点壳层从而形成具备光磁双重特性复合微球，并应用于核酸检测。Yong Zhang研究小组,利用微乳液聚合法制备了复合有上转换发光稀土纳米颗粒的微球。这种微球在红外激发下具备特殊荧光性能的复合微球，其在医学成像领域具有广阔的应用前景。经对现有技术的文献搜索发现，中国专利申请号200410073449. 7，名称为“一种高分子/无机物复合微球的制备方法”的专利技术，提出首先将活性预聚物吸附在无机颗粒表面，之后引发聚合形成无机颗粒复合微球的方法，中国专利申请号200810019950. 3，名称为“纳米微米复合微球制备方法”的专利技术，提出通过化学方法将纳米颗粒键合到微球表面制得纳米颗粒复合微球的方法，中国专利申 请号201010593883. 3，名称为“制备有机/无机复合微球的制备方法”的专利技术，采用先溶胀聚合物微球，后将溶胀溶剂加热挥发的方法制备了无机纳米颗粒复合聚合物微球。但以上制备复合微球所采用方法的原理仍基于上面所述的各种传统制备无机纳米颗粒复合微球的方法，存在其固有系统缺陷，无法制备得到粒径为微米级、均一可控、分散性好的功能性纳米颗粒复合微球。膜乳化技术是制备均一粒径的单分散乳液最简单有效的方法，它是通过无机膜微孔将分散相在外加压力的作用下，压入连续相中形成乳状液，通过控制分散压力和膜孔径，实现乳状液滴的单分散性。通过膜乳化法可以制备O / W、W / O型单重乳状液，或在单重乳状液的基础上经过二次乳化形成多重乳状液，再经过某些物化反应将液滴转换为固相，例如非水溶性液滴通过溶剂蒸发可以转化为高分子微球。通过膜乳化技术制备的单分散高分子微球有许多独特的特点小的尺寸和体积，均一的粒径且粒径分布可控，大的比表面积，优良的孔隙率，各功能团体的分布具有理想表面密度，稳定的分散性等。包德才等使用PS (聚苯乙烯)二氯甲烷溶液作为分散相，含有十二烷基硫酸钠(SDS)的水溶液为连续相，在外加压力作用下，将分散相通过SPG膜微孔分散到连续相中，制备出呈单分散的O / W型乳状液。然后利用液中干燥法，将膜乳化法制备的O / W型乳状液迅速转移至40°C的恒温槽中，低速搅拌4-6 h。随着分散相溶剂二氯甲烷不断向连续相扩散并逐渐挥发除去，PS逐渐析出，最终固化成PS微球。采用膜乳化-液中干燥法所制备的PS微球经扫描电子显微镜观测发现其表面光滑，球形度好，粒径呈很好的单分散性。Gasparini等采用膜乳化技术制备了一种可生物降解的单分散药物载体微球一聚乳酸/乙醇酸共聚物(PLGA)微球。中国期刊《功能高分子学报》2011年3月Vol. 24 No. I刊出的文章“膜乳化-溶剂挥发法制备表面羧基功能化苯乙烯-马来酸酐共聚物微球”，以苯乙烯-马来酸酐共聚物(PSMA)为原料，利用膜乳化-溶剂挥发法，成功制备了表面光滑、尺寸均一的表面羧基功能化聚合物微球。但是目前还未见利用膜乳化技术成功制备功能性纳米颗粒复合交联微球的相关报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中的不足，提供一种功能性纳米颗粒复合交联微球粉末。本专利技术的再一的目的是，提供一种功能性纳米颗粒复合交联微球粉末的制备方法。本专利技术的另一的目的是，提供一种功能性纳米颗粒复合交联微球粉末的用途。本专利技术的第四个目的是，提供一种基于功能性纳米颗粒复合交联微球粉末的生物检测探针。本专利技术的第五个目的是，提供一种基于功能性纳米颗粒复合交联微球粉末的生物检测探针的用途。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是 一种功能性纳米颗粒复合交联微球粉末，它包含功能性纳米颗粒复合交联微球，所述的功能性纳米颗粒复合交联微球包含功能性纳米颗粒和单体、交联剂及引发剂，平均粒径 为O. l-20Mm，粒径分布变异系数彡9. 6%。所述的功能性纳米颗粒是下列中的一种或几种量子点、磁性纳米颗粒、荧光纳米颗粒、金属纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒或半导体纳米颗粒。所述的量子点是下列中的一种或几种CdS、HgS> CdSe> CdTe> ZnSe> HgSe> ZnTe>ZnO、PbSe、HgTe, CaAs, InP、InCaAs, CdSe/ZnS、CdSe/ZnSe、CdS/ZnS、Cd/Ag 2S、CdS/Cd(OH)2, CdTe/ZnS、CdTeSe/CdS、CdTe/CdS、CdSe/ZnSe、CdS/HgS、CdS/HgS/CdS、Zn本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种功能性纳米颗粒复合交联微球粉末，它包含功能性纳米颗粒复合交联微球，其特征在于，所述的功能性纳米颗粒复合交联微球包含功能性纳米颗粒和单体、交联剂及引发剂，平均粒径为0.1？20μm，粒径分布变异系数≤9.6%。
【技术特征摘要】
1.一种功能性纳米颗粒复合交联微球粉末，它包含功能性纳米颗粒复合交联微球，其特征在于，所述的功能性纳米颗粒复合交联微球包含功能性纳米颗粒和单体、交联剂及引发剂，平均粒径为O. l-20Mm，粒径分布变异系数< 9. 6%。2.根据权利要求I所述的功能性纳米颗粒复合交联微球粉末，其特征在于，所述的功能性纳米颗粒是下列中的一种或几种量子点、磁性纳米颗粒、荧光纳米颗粒、金属纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒或半导体纳米颗粒。3.根据权利要求2所述的功能性纳米颗粒复合交联微球粉末，其特征在于，所述的量子点是下列中的一种或几种CdS、HgS、CdSe、CdTe、ZnSe、HgSe、ZnTe、ZnO、PbSe、HgTe、CaAs、InP, InCaAs, CdSe/ZnS、CdSe/ZnSe、CdS/ZnS、Cd/Ag 2S、CdS/Cd (OH)2, CdTe/ZnS、CdTeSe/CdS、CdTe/CdS、CdSe/ZnSe、CdS/HgS、CdS/HgS/CdS、ZnS/CdS、ZnS/CdS/ZnS、ZnS/HgS/ZnS/CdS、CdSe/CuSe、CdSeTe, CdSeTe/CdS/ZnS,以及掺杂量子点 CdS:Mn、CdS:Mn, CdS:Cu,ZnS:Cu、CdS:Tb、ZnS:Tb。4.根据权利要求I所述的功能性纳米颗粒复合交联微球粉末，其特征在于，所述的单体是下列中的一种或几种苯乙烯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、马来酸酐或丙烯酰胺。5.根据权利要求I所述的功能性纳米颗粒复合交联微球粉末，其特征在于，所述的交联剂是下列中的一种或几种二乙烯基苯、丙二胺、戊二醛、羟甲基丙烯酰胺、乙二胺或京尼平。6.根据权利要求I所述的功能性纳米颗粒复合交联微球粉末，其特征在于，所述的引发剂是偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰或过硫酸钾。7.根据权利要求I所述的功能性纳米颗粒复合交联微球粉末，其特征在于，所述的功能性纳米颗粒复合交联微球经表面改性连有官能团。8.根据权利要求7所述的功能性纳米颗粒复合交联微球粉末，其特征在于，所述的表面改性选自下列中的一种或几种水解、化学接枝或磺化。9.根据权利要求7所述的功能性纳米颗粒复合交联微球粉末，其特征在于，所述的官能团是下列中的一种或几种羧基、氨基、磺酸根基、硝基、羟、氯基或酯基。10.根据权利要求7所述的功能性纳米颗粒复合交联微球粉末，其特征在于，所述的官能团上还连接有以下连接物中的一种或几种N-羟基琥珀酰亚胺、生物素...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙康，孙锟，窦红静，李万万，王刚，
申请(专利权)人：上海交通大学医学院附属新华医院，
类型：发明
国别省市：
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