[發(fā)明專利]一種磁性熒光微球及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010129442.8
• 申請(qǐng)日: 2010-03-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101787163A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王漢杰;宮曉群;宋濤;蘇文雅;常津
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L25/08
• 分類號(hào): C08L25/08;C08L33/02;C08K3/30;C08K3/22;C09K11/88;C09K11/56;H01F1/42;B01J13/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 王麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種磁性熒光微球及其制備方法。

背景技術(shù)

磁性熒光微球是指高分子微球內(nèi)引入磁性納米粒子和熒光物質(zhì)，使微球同時(shí)具有磁性能和特征熒光，并能被流式細(xì)胞計(jì)數(shù)儀識(shí)別分析。磁性熒光微球表面可結(jié)合各種生物分子，這些生物分子與樣品中相應(yīng)的靶物分子反應(yīng)，以熒光標(biāo)記的測(cè)定底物等作為檢測(cè)生物學(xué)反應(yīng)的報(bào)告基團(tuán)，通過(guò)熒光信號(hào)的測(cè)定值對(duì)靶物分子進(jìn)行定性和定量分析。磁性熒光微球具有非常廣闊的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用范圍。應(yīng)用磁性熒光微球進(jìn)行生物大分子檢測(cè)，既能對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行快速分離和純化，又能在一個(gè)反應(yīng)管、孔內(nèi)對(duì)待檢樣品的多個(gè)靶分子同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，可廣泛應(yīng)用于免疫學(xué)檢測(cè)、核酸雜交、基因型分析等領(lǐng)域。

目前所說(shuō)的磁性熒光微球主要指在合成高分子微球的同時(shí)引入磁性納米粒子制備出磁性微球，再在其中摻入有機(jī)熒光染料，從而制備磁性熒光微球。這種磁性熒光技術(shù)主要技術(shù)難題和問(wèn)題是，如下：

1、制備過(guò)程過(guò)于復(fù)雜。制備過(guò)程中，需先將磁性微粒聚合到高分子微球中，然后經(jīng)過(guò)純化后再將有機(jī)染料復(fù)合到微球中。整個(gè)過(guò)程需要經(jīng)過(guò)步驟多，造成了生產(chǎn)成本的增加，限制了磁性熒光微球的應(yīng)用。

2、制備的微球使用性能較差。影響磁性熒光微球使用的指標(biāo)主要是微球粒徑的大小、均勻性，微球的磁性能和熒光性能。通常的制備方法由于在微球的聚合過(guò)程中加入磁性納米顆粒，導(dǎo)致制備的微球表面粗糙、粒徑均一性較差，降低了流式細(xì)胞檢測(cè)過(guò)程中信號(hào)的準(zhǔn)確性。同時(shí)使用的有機(jī)熒光染料穩(wěn)定性差，熒光易淬滅等缺點(diǎn)，使得磁性熒光微球的熒光性能大大降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)并制備一種新型功能化的磁性熒光微球及其制備。

本發(fā)明一種磁性熒光微球的制備方法，步驟如下：

1)稱取90～98mg的單分散羧基化聚苯乙烯微球放入離心管中，向其中加入溶脹劑，超聲分散，備用；

2)量取1～5mg的量子點(diǎn)和1～5mg的磁性納米微粒，加入上述溶脹體系中；

3)將量子點(diǎn)，磁性納米顆粒，單分散羧基化聚苯乙烯微球復(fù)合物體系放置在脫色搖床上，震蕩12～48小時(shí)；

4)用環(huán)己烷與乙醇的混合液清洗沉淀物，超聲分散后，離心分離至上清液在紫外燈下為無(wú)色；

5)將最終沉淀產(chǎn)物保存在酒水中。

所述的單分散羧基化聚苯乙烯微球的相關(guān)參數(shù)如下：

主要成分：苯乙烯與甲基丙烯酸共聚物，

粒徑：4～10微米。

所述的量子點(diǎn)納米粒子的相關(guān)參數(shù)如下：

主要成分：硒化鎘或硫化鋅，

粒徑：5～10納米，

發(fā)射波長(zhǎng)的范圍：400～700nm。

所述的磁性米粒子的相關(guān)參數(shù)如下：

主要成分：四氧化三鐵，

粒徑：5～10納米，

飽和磁化強(qiáng)度：60～80emu/g。

所述的溶脹劑為體積配比1∶1～1∶3的正丁醇和三氯甲烷。

所述的環(huán)己烷與乙醇的混合液體積比為3∶1。

所述的酒水為體積比為1∶1乙醇和水。

整個(gè)制備過(guò)程簡(jiǎn)單快捷，制備周期為12～48小時(shí)，產(chǎn)率高。所制備的磁性熒光微球粒徑大小在5到10微米可控，粒徑均勻；所制備的磁性熒光微球在30分鐘內(nèi)能夠通過(guò)磁場(chǎng)作用快速分離；所制備的磁性熒光微球，熒光激發(fā)波長(zhǎng)可調(diào)，激發(fā)范圍在400-700nm之間，光化學(xué)穩(wěn)定高，長(zhǎng)期暴露在紫外燈下，熒光強(qiáng)度在24小時(shí)內(nèi)不降低。

本發(fā)明效果是：

1、使用一步法制備磁響應(yīng)熒光微球，簡(jiǎn)化制備過(guò)程。通過(guò)聚合方法先制備粒徑均一的高分子微球，然后將磁性粒子和熒光物質(zhì)一起摻入微球中，從而可以大大簡(jiǎn)化制備過(guò)程中的分離和純化次數(shù)。

2、使用量子點(diǎn)代替有機(jī)熒光物質(zhì)，提高熒光性能。量子點(diǎn)，又叫做無(wú)機(jī)納米晶體，由于其具有獨(dú)特的光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)引起科學(xué)家們的廣泛關(guān)注，已經(jīng)成為納米技術(shù)的一個(gè)亮點(diǎn)。量子點(diǎn)在生物領(lǐng)域顯示出越來(lái)越大的應(yīng)用前景，尤其是作為熒光探針用于生物標(biāo)記、生物檢測(cè)和生物成像等方面。與有機(jī)熒光分子相比，量子點(diǎn)具有許多獨(dú)特的光學(xué)特性：其發(fā)射峰波長(zhǎng)可由組成材料和粒徑大小來(lái)調(diào)節(jié)，其激發(fā)光波長(zhǎng)范圍很寬，具有較大的斯托克位移和狹窄對(duì)稱的熒光譜峰，從而具備了一元激發(fā)多元發(fā)射的特點(diǎn)，為多通量檢測(cè)提供了基礎(chǔ)。而不同熒光染料分子需不同的激發(fā)波長(zhǎng)，且發(fā)射光譜寬，易相互重疊，因而很難同時(shí)使用兩種以上的熒光染料分子同時(shí)進(jìn)行多色標(biāo)記。此外，量子點(diǎn)具有良好的光化學(xué)穩(wěn)定性，可以耐受更強(qiáng)的激發(fā)光和更長(zhǎng)的光發(fā)射周期。