[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于量子點(diǎn)的蛋白質(zhì)核殼印跡微球的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410351302.3
• 申請(qǐng)日: 2014-07-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104075925A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳令新;張忠;李金花
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01N1/28
• 分類(lèi)號(hào): G01N1/28;G01N21/64
• 代理公司: 沈陽(yáng)科苑專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 周秀梅;李穎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料科學(xué)與工程和生物分離工程領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)是一種基于量子點(diǎn)的蛋白質(zhì)核殼印跡微球的制備方法。

背景技術(shù)

蛋白質(zhì)的種類(lèi)眾多，性質(zhì)和功能也各不相同。其中，藻藍(lán)蛋白是僅存在于藍(lán)藻中的一種少見(jiàn)的天然營(yíng)養(yǎng)素，具有重要的生物/醫(yī)藥價(jià)值；同時(shí)，它經(jīng)常用作藍(lán)藻細(xì)菌的指標(biāo)，在研究藍(lán)藻污染方面是有效的指示物，具有重要的環(huán)境意義。藻藍(lán)蛋白因而受到廣泛關(guān)注，對(duì)藻藍(lán)蛋白的識(shí)別和測(cè)定的技術(shù)要求也越來(lái)越迫切。利用新型的熒光傳感技術(shù)結(jié)合分子印跡技術(shù)用于藻藍(lán)蛋白的識(shí)別，對(duì)于材料科學(xué)和生命科學(xué)的發(fā)展具有重要的學(xué)術(shù)和應(yīng)用價(jià)值。

量子點(diǎn)就是由少量的原子所構(gòu)成的準(zhǔn)零維的納米材料。由于量子點(diǎn)在三維上尺寸都很微小，因而內(nèi)部電子在各方向上的運(yùn)動(dòng)都受到局限，所以量子局限效應(yīng)非常顯著。作為新型的納米材料，量子點(diǎn)因具有熒光特性和量子效應(yīng)激起了廣大研究人員的興趣。近十幾年來(lái)，人們對(duì)其水溶性改性、體內(nèi)成像、毒性研究以及在生物材料的選擇性識(shí)別上展開(kāi)了廣泛的研究。目前，將量子點(diǎn)用于高選擇性、高度特異性標(biāo)記細(xì)胞和生物分子的技術(shù)上，對(duì)非特異性背景進(jìn)行弱化等，取得了巨大的進(jìn)步。將其作為具有良好熒光效果的信號(hào)材料，與分子印跡作為識(shí)別材料相結(jié)合形成復(fù)合材料，用于高效識(shí)別和測(cè)定蛋白質(zhì)有著廣泛的前景。

核殼印跡是為解決模板分子洗脫不徹底的問(wèn)題而提出的策略，結(jié)合各種聚合物制備技術(shù)，得到了快速的發(fā)展。核殼結(jié)構(gòu)不僅能夠提供更高的印跡容量和更快的傳質(zhì)速率，而且容易復(fù)合各種基團(tuán)和性能。通過(guò)在形貌規(guī)則的粒子表面形成分子印跡薄層，可制備出高產(chǎn)率、窄分布的復(fù)合粒子。同時(shí)核材料作為基質(zhì)，可以控制粒徑大小和分布。制備之后無(wú)需磨碎和篩分，因此避免了材料的浪費(fèi)。二氧化硅因粒徑可控，表面易進(jìn)行各種改性，同時(shí)具有良好的生物兼容性，在核殼結(jié)構(gòu)中作為一種良好的核材料得到了廣泛的應(yīng)用。某些活性物質(zhì)通過(guò)共振能量轉(zhuǎn)移、表面吸附、電荷轉(zhuǎn)移等方式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)量子點(diǎn)熒光進(jìn)行猝滅，同時(shí)通過(guò)分子印跡對(duì)其進(jìn)行選擇性識(shí)別，因此可以通過(guò)熒光的變化，選擇性對(duì)活性物質(zhì)進(jìn)行識(shí)別和測(cè)定，從而實(shí)現(xiàn)核殼印跡微球的智能化。對(duì)其進(jìn)行智能化的修飾和操作，可以使其具有快速、高選擇、高靈敏等優(yōu)點(diǎn)。因此，具有良好熒光效果的量子點(diǎn)和具有優(yōu)異選擇性的核殼印跡材料相結(jié)合，在納米技術(shù)、生物醫(yī)療技術(shù)和環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域都有著強(qiáng)大的生命力和廣闊的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于量子點(diǎn)的蛋白質(zhì)核殼印跡微球的制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種基于量子點(diǎn)的蛋白質(zhì)核殼印跡微球的制備方法，用改進(jìn)的法合成表面帶有氨基的二氧化硅納米粒子，同時(shí)合成表面帶有羧基的CdTe量子點(diǎn)，將量子點(diǎn)接枝到二氧化硅表面，采用溶膠凝膠法與表面印跡技術(shù)在二氧化硅的表面形成蛋白質(zhì)印跡層，洗脫掉模板得到基于量子點(diǎn)的蛋白質(zhì)核殼印跡微球。

進(jìn)一步的說(shuō)，以溶膠凝膠法在經(jīng)過(guò)量子點(diǎn)改性的二氧化硅表面進(jìn)行核殼印跡，以藻藍(lán)蛋白為模板分子，將分子印跡作為選擇識(shí)別單元與量子點(diǎn)作為信號(hào)單元相結(jié)合，通過(guò)表面吸附作用實(shí)現(xiàn)量子點(diǎn)的熒光減弱/猝滅，洗脫掉模板分子，即得蛋白質(zhì)核殼印跡微球。

所述的蛋白質(zhì)核殼印跡微球的具體制備：

a.納米級(jí)二氧化硅的合成：將乙醇和去離子水混合，再加入氨水作為催化劑，而后緩慢滴加乙醇和四乙氧基硅烷溶液的混合溶液，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)，反應(yīng)后加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，即可得到納米級(jí)的二氧化硅粒子；

b.CdTe量子點(diǎn)的合成：將碲粉和硼氫化鈉混合，混合后加入乙醇，再加入去離子水，密閉加熱恒溫反應(yīng)，待用；同時(shí)把硝酸鎘溶解在去離子水中，并加入巰基乙酸進(jìn)行改性，而后用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH?9-10，用氮?dú)獬?；將上述所得碲粉產(chǎn)物的上清液加入到上述改性后硝酸鎘溶液中，氮?dú)獗Ｗo(hù)下回流，即得到黃綠色的CdTe量子點(diǎn)；

c.二氧化硅表面接枝：上述合成的二氧化硅溶液，加入到2-(N-嗎啉)乙磺酸緩沖溶液中，超聲振蕩使二氧化硅粒子完全分散開(kāi)，然后緩慢依次滴加活化的量子點(diǎn)溶液，室溫避光攪拌反應(yīng)，使得量子點(diǎn)接枝到二氧化硅的表面；活化的量子點(diǎn)溶液為鹽酸1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺和N-羥基琥珀酰亞胺活化；

d.印跡殼層的制備：將上述接枝量子點(diǎn)的二氧化硅加入到磷酸鹽緩沖溶液中，超聲分散，加入模板分子藻藍(lán)蛋白和功能單體3-氨丙基三乙氧基硅烷，避光攪拌，使其充分結(jié)合，之后加入催化劑氨水和交聯(lián)劑四乙氧基硅烷，室溫反應(yīng)、洗滌，即形成印跡殼層。