[發(fā)明專利]一種熒光磁性納米復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510076969.1
• 申請(qǐng)日: 2015-02-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104745193A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁萍;楊飛;李桂銀;周治德;陳翠梅;李晶;黃瑞雪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): C09K11/88
• 分類號(hào): C09K11/88;C09K11/02;B82Y30/00;B82Y20/00;B82Y25/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙朕揚(yáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43213
• 代理人: 楊斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于納米材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種熒光磁性納米復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

自20世紀(jì)80年代以來(lái)，納米材料作為一種新材料，逐漸成為世界各國(guó)研發(fā)的重點(diǎn)，在信息存儲(chǔ)、催化、光吸收、醫(yī)藥、發(fā)光等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。量子點(diǎn)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型熒光納米粒子，與傳統(tǒng)的有機(jī)熒光染料相比，量子點(diǎn)的激發(fā)光譜范圍寬且連續(xù)分布；通過(guò)改變量子點(diǎn)粒徑大小和組成材料可發(fā)射不同顏色的熒光，從而使生物分子的多組分檢測(cè)變得容易；量子點(diǎn)的熒光光譜窄而對(duì)稱，從而降低相鄰探測(cè)通道間的干擾；量子點(diǎn)光穩(wěn)定性好，熒光壽命長(zhǎng)，幾乎沒(méi)有光褪色現(xiàn)象，大大提高了檢測(cè)靈敏度；量子點(diǎn)生物相容性好，經(jīng)表面修飾后可進(jìn)行特異性連接，用于生物活體標(biāo)記和檢測(cè)。量子點(diǎn)這些獨(dú)特的熒光特性，使其在分子、細(xì)胞生物學(xué)、基因組學(xué)、藥物篩選、生物大分子相互作用等研究中具有極大的應(yīng)用前景。

Nie和Alivisatos等人開(kāi)創(chuàng)了基于量子點(diǎn)的免疫熒光標(biāo)記技術(shù)研究工作的先河，首次將量子點(diǎn)用于細(xì)胞成像研究；Gao等報(bào)導(dǎo)了量子點(diǎn)在超靈敏生物標(biāo)記和多色光譜編碼方面的應(yīng)用。量子點(diǎn)雖具有優(yōu)異的熒光標(biāo)記性能，但在涉及量子點(diǎn)的大多數(shù)研究中，標(biāo)記和分離步驟都是必不可少的。而磁性納米粒子以其良好的可操縱性和分離能力在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域受到廣泛重視。Wilson和Partington在磁性納米微球分離細(xì)胞技術(shù)和雙參數(shù)免疫磁分離技術(shù)等方面的應(yīng)用研究已經(jīng)比較成熟。Bose和Taylor等在磁性納米粒子表面偶聯(lián)各種特異性親和配體，通過(guò)親和吸附、解吸和磁場(chǎng)分離等操作，進(jìn)一步從復(fù)雜的生物體系中分離出純的目標(biāo)生物大分子。但如何將量子點(diǎn)與磁性納米粒子更好地結(jié)合，現(xiàn)有涉及這方面的研究報(bào)道還相對(duì)較少。

此外，近年來(lái)，量子點(diǎn)的生物安全性也逐漸引起了人們的注意。目前研究較多的CdSe、CdTe等量子點(diǎn)，由于使用有毒的重金屬元素，潛在的生物毒性限制了這些半導(dǎo)體量子點(diǎn)的應(yīng)用發(fā)展。

因此，如何改進(jìn)現(xiàn)有的熒光磁性納米復(fù)合材料，使其更加的安全、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)，以拓寬熒光磁性納米復(fù)合材料在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用范圍，這一直是本領(lǐng)域技術(shù)人員長(zhǎng)期面臨的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服以上背景技術(shù)中提到的不足和缺陷，提供一種可同時(shí)實(shí)現(xiàn)磁性分離、靶向識(shí)別、熒光成像及磁共振成像的熒光磁性納米復(fù)合材料，還相應(yīng)提供一種方法簡(jiǎn)便、成本低廉、綠色環(huán)保、效率高的熒光磁性納米復(fù)合材料的制備方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為一種熒光磁性納米復(fù)合材料，所述熒光磁性納米復(fù)合材料主要是由帶正電荷的磁性Fe₃O₄-殼聚糖納米粒子與帶負(fù)電荷的功能修飾ZnSe-ZnS核殼量子點(diǎn)經(jīng)層層靜電自組裝法制備而成，所述功能修飾ZnSe-ZnS核殼量子點(diǎn)是指經(jīng)巰基羧酸類化合物修飾后的ZnSe-ZnS核殼量子點(diǎn)，且所述ZnSe-ZnS核殼量子點(diǎn)是以ZnSe為內(nèi)核、以ZnS為外殼包覆制備得到。

作為一個(gè)總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種上述的熒光磁性納米復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

制備磁性Fe₃O₄-殼聚糖納米粒子，并配制成1～3mg/mL的Fe₃O₄-殼聚糖納米粒子溶液；

制備功能修飾ZnSe-ZnS核殼量子點(diǎn)，并配制成1～3mg/mL的水溶性核殼量子點(diǎn)溶液；

取上述配制的水溶性核殼量子點(diǎn)溶液并滴加到基本等體積的上述Fe₃O₄-殼聚糖納米粒子溶液中進(jìn)行自組裝，然后依次經(jīng)過(guò)攪拌(攪拌速度優(yōu)選為600r/min)、過(guò)夜、沉淀、過(guò)濾、洗滌、干燥，即得到具有熒光性和強(qiáng)磁性的熒光磁性納米復(fù)合材料。由實(shí)驗(yàn)檢測(cè)可知，本發(fā)明制備得到的熒光磁性納米復(fù)合材料的熒光效率在12％以上且有強(qiáng)磁性。

上述熒光磁性納米復(fù)合材料的制備方法中，優(yōu)選的，所述Fe₃O₄-殼聚糖納米粒子溶液主要是由所述磁性Fe₃O₄-殼聚糖納米粒子溶于pH為2～6(更優(yōu)選為pH為3～5，最優(yōu)選pH為4～5)的乙酸-乙酸鈉溶液中配制得到；所述水溶性核殼量子點(diǎn)溶液主要是由所述功能修飾ZnSe-ZnS核殼量子點(diǎn)溶于pH為2～6(更優(yōu)選為pH為3～5，最優(yōu)選pH為4～5)的乙酸-乙酸鈉溶液中配制得到。所述乙酸-乙酸鈉溶液可以是用164g乙酸鈉溶于水后再加84ml冰乙酸，并最終稀釋到1L后獲得。