[發(fā)明專利]一種帶電微納米顆粒的超低濃度探測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610044462.2
• 申請(qǐng)日: 2016-01-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105699262A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱亮;李國(guó)花
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)深圳研究生院
• 主分類號(hào): G01N15/06
• 分類號(hào): G01N15/06
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 王震宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種帶電微納米顆粒的超低濃度探測(cè)方法。

背景技術(shù)

微納米尺寸的固形材料受到了人們極大的關(guān)注，它們的性質(zhì)如熔點(diǎn)、 熒光特性、電磁特性等將完全取決于量子效應(yīng)。這些功能型微納米材料作 為新一代的體材料，已有取代傳統(tǒng)化工產(chǎn)品的趨勢(shì)，并在多個(gè)領(lǐng)域如光學(xué)、 電子學(xué)、能源、計(jì)算機(jī)、化學(xué)催化、和生物醫(yī)學(xué)中有廣泛應(yīng)用。如基于局 域表面等離子體效應(yīng)的貴金屬微納米顆粒、將熒光量子點(diǎn)或染料分子包覆 進(jìn)入基質(zhì)微納米球形成的熒光微納米球、上轉(zhuǎn)換熒光微納米晶等，其極高 的信噪比和優(yōu)異的生物兼容性使其在生物組織成像、血流示蹤以及生化分 析等方面獲得了廣泛關(guān)注。雖然這些微納米材料在制備、應(yīng)用以及基本性 質(zhì)理論建立等方面已有重大進(jìn)展，但是一些基礎(chǔ)性的問(wèn)題仍然存在，其中 一個(gè)就是如何精確定量所用微納米粒子的數(shù)目或者摩爾濃度。由于缺乏類 似的精確定量手段，許多下游應(yīng)用，如粒子的表面修飾與功能化只能根據(jù) 實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)來(lái)決定用量的多少，很難保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可重復(fù)性。目前對(duì)微納 米粒子濃度定量的方法主要有兩類：一類是基于信號(hào)強(qiáng)度的整體平均探測(cè) 方法，如通過(guò)質(zhì)量與密度關(guān)系的定量方法、動(dòng)態(tài)光散射、紫外-可見(jiàn)吸收光 譜、熒光激發(fā)或發(fā)射強(qiáng)度等；另一類是基于單粒子計(jì)數(shù)的方法，如等離子 體質(zhì)譜、流式細(xì)胞儀以及各類顯微成像技術(shù)。一般說(shuō)來(lái)這些探測(cè)方法只適 用于較高的濃度，而對(duì)更低濃度(10^-14mol/L以下)的探測(cè)則無(wú)能為力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種帶電微納米顆 粒的超低濃度探測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)超低濃度的帶電微納米顆粒濃度的準(zhǔn)確測(cè)定。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種帶電微納米顆粒的超低濃度探測(cè)方法，包括以下步驟：

S1、準(zhǔn)備載玻片，使其表面功能化以修飾上可在溶液中電離的基團(tuán)， 所述基團(tuán)在溶液相中所電離出的電荷與待測(cè)帶電微納米顆粒所帶電荷的電 性相反；

S2、將帶電微納米顆粒的溶液滴在功能化的所述載波片上，溶液中的 帶電微納米顆粒受到所述功能基團(tuán)所電離出的異性電荷的相互吸引作用而 被吸附于溶液滴落點(diǎn)與功能化的所述載玻片的交界面上，形成微納米顆粒 的富集區(qū)域；

S3、將蓋玻片置于所述載玻片的溶液滴落上方，施加一定壓力使溶液 向四周均勻擴(kuò)散，制成載玻片樣本；

S4、依據(jù)帶電微納米顆粒的種類，利用適當(dāng)?shù)娘@微鏡在所述載玻片樣 本上找到帶電微納米顆粒的富集區(qū)域，用相機(jī)拍攝并統(tǒng)計(jì)其中單位面積的 帶電微納米顆粒的個(gè)數(shù)，基于所得的統(tǒng)計(jì)結(jié)果測(cè)定出帶電微納米顆粒的濃 度。

進(jìn)一步地：

步驟S2中，將1-10微升的帶電微納米顆粒的溶液滴在功能化的所述 載波片上1-10分鐘。

所述帶電微納米顆粒為在暗場(chǎng)下可觀察計(jì)數(shù)的貴金屬微納米顆粒，步 驟S4中，使用暗場(chǎng)顯微鏡找到所述帶電微納米顆粒的富集區(qū)域，用相機(jī) 拍攝并統(tǒng)計(jì)其中單位面積的帶電微納米顆粒的個(gè)數(shù)，進(jìn)而確定富集區(qū)域內(nèi) 總的帶電微納米顆粒個(gè)數(shù)。

所述帶電微納米顆粒為在熒光顯微鏡下可觀察計(jì)數(shù)的熒光微納米球 或者上轉(zhuǎn)換熒光微納米晶，步驟S4中，使用熒光顯微鏡找到所述帶電微 納米顆粒的富集區(qū)域，用相機(jī)拍攝并統(tǒng)計(jì)其中單位面積的帶電微納米顆粒 個(gè)數(shù)，進(jìn)而確定富集區(qū)域內(nèi)總的帶電微納米顆粒個(gè)數(shù)。

所述帶電微納米顆粒為帶正電或帶負(fù)電的微納米顆粒；優(yōu)選地，對(duì)于 帶負(fù)電的微納米顆粒，步驟S1中，在載玻片上修飾帶正電的氨基基團(tuán)。

所述帶電微納米顆粒為表面功能化偶聯(lián)有DNA磷酸基團(tuán)的金微納米 棒，步驟S1包括以下步驟：

S11、將所述載玻片浸泡于濃硫酸與雙氧水體的混合溶液中一段時(shí)間， 再經(jīng)過(guò)去離子水沖洗和超聲處理后烘干；

S12、將烘干后的載玻片浸泡于氨丙基三乙氧基硅烷的醇溶液中一段 時(shí)間，再經(jīng)過(guò)去離子水沖洗后烘干。

步驟S11中，將所述載玻片浸泡于濃硫酸與30％雙氧水體積比為3：1 的溶液中1到2個(gè)小時(shí)。

步驟S12中，將所述載玻片浸泡于5-30％的氨丙基三乙氧基硅烷的醇 溶液中1小時(shí)。

步驟S2中，將金微納米棒溶液滴在經(jīng)步驟S1處理的載玻片上，靜置 3-5分鐘。