[發(fā)明專利]一種基于碳點(diǎn)的比率型熒光探針及其制備和應(yīng)用

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310662949.3
• 申請(qǐng)日: 2013-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN104694117A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚明乾;唐榮;馬小軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號(hào): C09K11/06
• 分類號(hào): C09K11/06;C09K11/65;G01N21/64
• 代理公司: 沈陽(yáng)科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及納米熒光材料，具體地說(shuō)是一種基于碳點(diǎn)的比率型熒光探針材料及其制備和應(yīng)用。

背景技術(shù)

納米材料作為一種新型的材料，近年來(lái)引起了強(qiáng)烈的關(guān)注和研究熱潮。而熒光納米材料由于熒光強(qiáng)度高，光穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)更是備受關(guān)注。近年來(lái)，半導(dǎo)體量子點(diǎn)（semiconductor?quantum?dots）由于其特有的光譜特性備受研究者的關(guān)注，尤其在納米光學(xué)器件和生物學(xué)熒光標(biāo)記方面具有良好的應(yīng)用前景（文獻(xiàn)1：Alivisatos?A?P?Semiconductor?clusters，nanocrystals，and?quantum?dots[J].Science，1996，271(5251)：933-937）。

傳統(tǒng)的半導(dǎo)體量子點(diǎn)由于含有重金屬元素（例如鎘）對(duì)環(huán)境和生物應(yīng)用都具有一定的毒性，因此尋找一種新的納米材料作為替代物，已勢(shì)在必行。碳納米材料由于其優(yōu)良的生物安全性(低毒性)和生物相容性被廣泛地作為生物材料。以碳納米管為代表的碳材料(石墨納米晶體，富勒烯等)已經(jīng)用于生物載藥，生物傳感器（文獻(xiàn)2：Guo?Y?Shi?D?L，Cho?H?S，et?a1.In?vivo?imaging?and?drug?storage?by?quantum-dot-conjugated?carbon?nanotubes[J].Advanced?Functional?Materials，2008，18(17)：2489—2497）。碳量子點(diǎn)作為第四主族碳元素家族的新成員，由于其小尺寸、好的生物相容性、低的細(xì)胞毒性、光穩(wěn)定性及無(wú)光眨眼等優(yōu)點(diǎn)，在生物標(biāo)記方向具有很好的應(yīng)用前景（文獻(xiàn)3：Zhao?Q?L'Zhang?Z?L，Huang?B?H，et?a1.Facile?preparation?of?low?cytotoxicity?fluorescent?carbon?nanocrystals?by?electrooxidation?of?graphite[J].Chemical?Communications，2008(41)：5116-51l8）。碳點(diǎn)由于表面含有大量的羧基或氨基，因此具有很好的水溶性且有利于隨后的鈍化修飾，提高其熒光性能。碳點(diǎn)自04年發(fā)現(xiàn)以來(lái)，其合成方法已經(jīng)取得了重大的進(jìn)展，主要被應(yīng)用在細(xì)胞成像和活體成像中，而在其他領(lǐng)域的應(yīng)用仍處于初級(jí)階段。近年來(lái)，有研究者發(fā)現(xiàn)碳點(diǎn)具有上轉(zhuǎn)換的性質(zhì)，即在長(zhǎng)波長(zhǎng)激發(fā)，短波長(zhǎng)發(fā)射。碳點(diǎn)的熒光量子產(chǎn)率較低及壽命較短限制了它的發(fā)展。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，摻雜有氮的碳點(diǎn)具有上轉(zhuǎn)換的性質(zhì)，這一發(fā)現(xiàn)指出碳點(diǎn)在未來(lái)可以代替稀土上轉(zhuǎn)換熒光材料，進(jìn)一步開拓了碳點(diǎn)的應(yīng)用前景（文獻(xiàn)4：Wang,C.,et?al.,Upconversion?fluorescent?carbon?nanodots?enriched?with?nitrogen?for?light?harvesting.Journal?of?Materials?Chemistry,2012.22(31):p.15522）。隨著研究的發(fā)展，碳點(diǎn)的應(yīng)用已經(jīng)不僅僅局限在生物成像領(lǐng)域，逐漸擴(kuò)展到LED燈（文獻(xiàn)5：Guo,X.,et?al.,Facile?access?to?versatile?fluorescent?carbon?dots?toward?light-emitting?diodes.Chem?Commun(Camb),2012.48(21):p.2692-4），離子探針（文獻(xiàn)6：Zhu,A.,et?al.,Carbon-dot-based?dual-emission?nanohybrid?produces?a?ratiometric?fluorescent?sensor?for?in?vivo?imaging?of?cellular?copper?ions.Angew?Chem?Int?Ed?Engl,2012.51(29):p.7185-9）和光催化（文獻(xiàn)7：Li,H.,et?al.,Water-soluble?fluorescent?carbon?quantum?dots?and?photocatalyst?design.Angew?Chem?Int?Ed?Engl,2010.49(26):p.4430-4）。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于攤點(diǎn)的具有高靈敏度和選擇性的比率型熒光探針，用于銅離子的檢測(cè)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

功能性碳納米熒光微粒以碳點(diǎn)和稀土熒光配合物為雙發(fā)光中心,碳點(diǎn)采用水熱法制備而成，并且碳納米球表面具有化學(xué)結(jié)合功能的官能團(tuán)，而復(fù)合納米材料使用化學(xué)鍵合法制備而成。