[發明專利]镥氟化物為主要成分的納米顆粒用于生物檢測

無效

• 申請號: 201110080438.1
• 申請日: 2011-03-31
• 公開（公告）號: CN102735659A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 李富友;劉倩;楊天赦
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 上海元一成知識產權代理事務所(普通合伙) 31268
• 代理人: 吳桂琴

技術領域

本發明屬于生物檢測技術領域，具體而言，本發明涉及以镥氟化物為主要成分的納米顆粒在生物檢測以及制備用于生物檢測的試劑中的應用。另外，本發明還涉及上述應用中使用的納米顆粒及其制備方法。

背景技術

具有納米尺度的稀土材料（也稱稀土納米材料）因其具有獨特的4f電子結構而表現獨特的光、電、磁學性質，特別是稀土上轉化發光納米材料能夠吸收兩個或者多個低能量的光子（近紅外光或者紅外光）而發射出一個高能量的光子（紫外光或者可見光）。稀土上轉化發光納米材料通常由基質材料、發光稀土離子和敏化稀土離子組成。其中，主要稀土離子有Yb³⁺、Er³⁺、Ho³⁺、Sm³⁺、Pr³⁺和Tm³⁺可以和大量的成鹽材料形成基質材料從而形成納米級的材料。目前合成的上轉換發光納米材料絕大多數是摻雜了Yb/Er,?Yb/Tm,?Yb/Ho作為納米材料中稀土元素的組成。

然而，本發明人發現，盡管這些材料在成像方面得到了應用，但是在生物（成像）檢測中卻有相當大的局限性。本發明人發現，對于生物檢測，特別是對于高靈敏的活體成像而言，現有稀土納米材料在水溶性、與生物細胞或分子的相容性以及發光的穿透深度等具有一定局限，因而在應用于生物檢測領域時，稀土納米材料最好具有如下特征：尺寸均勻且小于200nm，具有良好的水溶性，易于與生物分子連接或被生物（細胞）吸收，以及具有優良的上轉換發光性質。

為此，本發明人經過長期研究，跳出了現有技術對尺寸小于200nm的稀土材料主要集中于對Y、La、Ca、Sr、Gd等元素的研究的框架，令人驚訝地發現了以镥氟化物為主要成分的納米顆粒用于生物檢測，其提供新的、發光性質更好的納米顆粒尺寸均勻且小于200nm，具有良好的水溶性，易于與生物分子連接或被生物（細胞）吸收，不但實現了活體成像，而且具有良好的穿透深度，大大降低了生物體的背景熒光，在相同的激發下可實現多標。

發明內容

本發明的目的在于提供以镥氟化物為主要成分的納米顆粒用于生物檢測的技術方案。另外，本發明的目的還在于提供上述技術方案中所用的納米顆粒及其與細胞的共孵育物等。

具體而言，在第一方面，本發明提供了粒徑不大于200nm的納米顆粒在生物檢測中或在制備用于生物檢測的試劑中的應用，其中，

所述納米顆粒中的稀土元素（即X）包括Lu和Yb，并且包括選自Tm、Er、Dy、Pr和Ho中至少一種，而且不包括其他稀土元素；

并且，以占稀土元素的摩爾百分比計，Lu占53-90%（優選為55-88%），Yb占8-40%（優選為10-40%），選自Tm、Er、Dy、Pr和Ho中至少一種的稀土元素占0-8%（優選為1-5%）。

納米顆粒中所包括的稀土元素組合如上所述，以Lu為主。具體而言，所述納米顆粒是選自NaXF₄納米顆粒、LiXF₄納米顆粒、KXF₄納米顆粒、XOF納米顆粒、和XF₃納米顆粒中一種或多種的納米顆粒，其中X為上述的稀土元素組成，即X為稀土元素，其包括Lu和Yb，并且包括選自Tm、Er、Dy、Pr和Ho中至少一種，而且不包括其他稀土元素。在X中，以摩爾百分比計，Lu占53-90%（優選為55-88%），Yb占8-40%（優選為10-40%），選自Tm、Er、Dy、Pr和Ho中至少一種的稀土元素占0-8%（優選為1-5%）。

優選在本發明的第一方面中，納米顆粒中的稀土元素及其摩爾百分比選自如下表所示的組：