[發(fā)明專利]一種復(fù)合納米探針及其用于活體比率成像檢測的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810291055.0
• 申請日: 2018-04-03
• 公開（公告）號: CN108760692B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李富友;韓春苗;馮瑋
• 申請（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/84;C09K11/06;C09K11/85
• 代理公司: 上海晨皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31260
• 代理人: 成麗杰

本發(fā)明屬于納米探針技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種復(fù)合納米探針及其用于活體比率成像檢測的方法。該種復(fù)合納米探針包含近紅外有機(jī)熒光染料和近紅外無機(jī)稀土納米材料，其中，近紅外有機(jī)熒光染料包含花菁類、羅丹明類或BODIPY類探針分子，近紅外無機(jī)稀土納米材料包含核結(jié)構(gòu)或核?殼結(jié)構(gòu)的稀土氟化物。在近紅外光的激發(fā)下，有機(jī)熒光染料與稀土納米材料都可以發(fā)射出近紅外光，且互不干擾。當(dāng)與特定物種相互作用后，有機(jī)熒光染料的發(fā)射峰位置或強(qiáng)度的大小會發(fā)生變化，而稀土納米材料的發(fā)射峰不受影響，從而導(dǎo)致兩個近紅外發(fā)射峰的比率隨特定物種的加入而發(fā)生規(guī)律性變化，以該比率變化為檢測信號即可實(shí)現(xiàn)對特定物種的檢測及成像功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于納米探針技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種復(fù)合納米探針及其用于活體比率成像檢測的方法。

背景技術(shù)

熒光探針具有高的靈敏性，可提供目標(biāo)生物分子瞬時和空間信息，被廣泛用于生命科學(xué)和基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。熒光探針在人們認(rèn)識生命的過程中發(fā)揮了重要作用，幫助人們探索了未知而有趣的生命奧秘。然而，絕大多數(shù)熒光探針屬于熒光增強(qiáng)型探針，并且不具有特異的靶向性，這類熒光探針的設(shè)計(jì)已經(jīng)不能滿足人們對某些生理過程進(jìn)行觀測的需要。比如在生物體中會存在待檢測物的分布不均勻、含量有高有低的現(xiàn)象，此時簡單的熒光增強(qiáng)型探針就不能很好的解決對待檢測物的定量及分布的檢測分析等問題。而比率型熒光探針為定量的檢測目標(biāo)客體提供了契機(jī)。當(dāng)目標(biāo)客體分布不均勻或研究局部區(qū)域的客體時，比率型熒光探針便成為強(qiáng)有力的研究工具。

比率型熒光探針在定量檢測方面具有明顯的優(yōu)勢，其設(shè)計(jì)機(jī)理也較為多樣。近年來大部分探針都是利用可見光來做比率，僅有少數(shù)探針實(shí)現(xiàn)了可見光和近紅外光的比率，在活體成像應(yīng)用方面都受到了很大程度的限制。在熒光成像過程中，生物體的很多物質(zhì)如蛋白質(zhì)、血卟啉等也會被激發(fā)，而產(chǎn)生嚴(yán)重的背景熒光信號，同時生物組織對激發(fā)光和發(fā)射光都存在一定的吸收和散射作用，會大大的降低熒光成像的穿透深度。而波長位于650-950nm和1000-1350nm范圍的近紅外光被皮膚、脂肪等生物樣品吸收和散射都相對較低，非常適合用于生物成像研究。因此，調(diào)節(jié)熒光探針的激發(fā)光和發(fā)射光至近紅外區(qū)域，是提高成像穿透深度和解決背景熒光干擾的有效策略。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種可實(shí)現(xiàn)近紅外激發(fā)、近紅外發(fā)射的復(fù)合納米探針，及其用于活體比率成像的方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實(shí)施方式所提供的復(fù)合納米探針包含近紅外有機(jī)熒光染料和近紅外無機(jī)稀土納米材料：所述近紅外有機(jī)熒光染料包含花菁類探針分子、羅丹明類探針分子或BODIPY類探針分子，這些探針分子對活性氧、活性氮、金屬離子等物種具有響應(yīng)性；所述近紅外無機(jī)稀土納米材料包含核結(jié)構(gòu)或核-殼結(jié)構(gòu)的稀土氟化物，且所述核是通式為MNF₄:X的納米結(jié)構(gòu)，其中，M為Li、Na、K中的一種，N為Y或Lu，X為Nd或Yb；所述殼是NaYF₄或NaLuF₄的一種。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的實(shí)施方式所提供的復(fù)合納米探針體系表現(xiàn)出特異的光物理性質(zhì)及響應(yīng)性。本發(fā)明所提供的復(fù)合體系中，在近紅外光的激發(fā)下，有機(jī)熒光染料與稀土納米材料都可以發(fā)射出近紅外光，且互不干擾。當(dāng)與特定物種相互作用后，有機(jī)熒光染料的發(fā)射峰位置或強(qiáng)度的大小會發(fā)生變化，而稀土納米材料的發(fā)射峰不受影響。從而導(dǎo)致復(fù)合體系中兩個近紅外發(fā)射峰的比率隨特定物種的加入而發(fā)生規(guī)律性變化，以該比率變化為檢測信號即可實(shí)現(xiàn)對特定物種的檢測及成像功能。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的實(shí)施方式所提供的復(fù)合納米探針材料中，所述核的尺寸為5～100nm；所述殼的厚度為1～10nm。

本發(fā)明的實(shí)施方式還提供上述復(fù)合納米探針的制備方法，所述復(fù)合納米探針通過具有親疏水相互作用的組裝介質(zhì)，將近紅外有機(jī)熒光染料和近紅外無機(jī)稀土納米材料進(jìn)行自組裝制得。

優(yōu)選地，在復(fù)合納米探針的制備方法中，所述組裝介質(zhì)為兩親性聚合物、卵磷脂或二氧化硅。