[發明專利]重金屬離子上轉換發光檢測用納米探針及其制備方法

在審

• 申請號: 201510612811.1
• 申請日: 2015-09-24
• 公開（公告）號: CN105203506A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 施利毅;劉金亮;徐艷霞;孫麗寧;孟憲福
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G01N21/63
• 分類號: G01N21/63
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

1.一種重金屬離子上轉換發光檢測用納米探針，由能量給體和能量受體通過π-π鍵相互作用結合形成，其特征在于所述的能量給體為經羧基功能化的具有核殼結構的上轉換發光納米晶（CS-UCNPs）與可專一性識別重金屬離子的探針DNA分子進行共價鍵組裝而形成，其中探針DNA與上轉換發光納米晶的摩爾比為：1:2000~1:2500；所述的上轉換發光納米晶的表面羧基化率為：30%~60%；所述的能量受體為：單壁碳納米角（SWCNHs）、氧化石墨烯（GO）或碳納米管（WCNTs）；所述的能量給體與能量受體的質量比為15:1~30:1。

2.根據權利要求1所述的重金屬離子上轉換發光檢測用納米探針，其特征在于所述的具有核殼結構的上轉換發光納米晶為：NaYF₄:Yb,ErNaYF₄、NaYF₄:Yb,ErNaYF₄:Yb,Er、NaYF₄:Yb,ErNaGdF₄或NaYF₄:Yb:ErNaGdF₄:Yb,Er。

3.一種制備根據權利要求1或2所述的重金屬離子上轉換發光檢測用納米探針的方法，其特征在于該方法的具體步驟為：

a.將經羧基功能化的具有核殼結構的上轉換發光納米晶Cit-UCNPs用N-羥基琥珀酰亞胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺活化，得到活化后的Cit-UCNPs；

b.將步驟a所得活化后的Cit-UCNPs與探針DNA分子按照質量比260:1~290:1的比例溶于去離子水中，4℃攪拌10~12小時；經分離提純得到能量給體即Cit-UCNPs-ssDNA；

c.將步驟b所得能量給體與能量受體按照質量比為20:1~24:1的比例溶于去離子水中，4℃攪拌1~2小時，最終得到重金屬離子上轉換發光檢測用納米探針。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于所述的經羧基功能化的具有核殼結構的上轉換發光納米晶Cit-UCNPs的制備步驟為：

a-1.將具有核殼結構的上轉換發光納米晶分散在甲苯和氯仿的混合溶劑中，配制成濃度為1mg/mL~3mg/mL的分散溶液，所述的甲苯和氯仿的體積比為1:2~2:3；

a-2.在惰性氣氛下，將無水檸檬酸鈉溶于二乙二醇中，配制成濃度為0.1M~0.3M的溶液，在100℃~120℃下保持30~40min，冷卻；

a-3.將步驟a-1所得分散液滴加到步驟a-2所得的檸檬酸溶液中，其中納米晶與檸檬酸的摩爾比為1：80~1：150；加熱至130℃，保持40~50min，蒸發除掉甲苯、氯仿，加熱至180℃，氬氣環境下，保持1~2小時，冷卻、離心，用乙醇和水洗滌，即制得經羧基功能化的具有核殼結構的上轉換發光納米晶。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于所述的Cit-UCNPs的活化方法為：

b-1.將N-羥基琥珀酰亞胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺按照質量比1:1~3:1加入到去離子水中，然后加入經羧基功能化的具有核殼結構的上轉換發光納米晶，4℃攪拌2~4小時，將所得到的混合物離心，用去離子水洗滌3次，得到活化的Cit-UCNPs納米晶。