[發明專利]一種中空氧化鋯@量子點復合球及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910349831.2
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN110257070B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 孟憲偉;任湘菱;劉鑫
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: C09K11/88
• 分類號: C09K11/88;G01N21/64;G01N33/543;G01N33/558;G01N33/58
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 趙曉丹

本發明提供一種中空氧化鋯@量子點復合球，包括中空氧化鋯納米球和負載在中空氧化鋯納米球表面的量子點。中空氧化鋯球較好的堿性耐受性，更適宜量子點的負載，同時可以在合成量子點復合球時保持中空結構，使得中空氧化鋯球比同尺寸的實心球載體更輕質。本發明提供的復合球在免疫層析技術應用中，不僅保留了量子點優異的熒光性能，還由于負載在中空氧化鋯上，復合顆粒更便于離心分離，優化并簡化了后處理的步驟；且中空氧化鋯球比同尺寸的實心球載體更輕質，有利于免疫層析技術的靈敏顯色，具有更優良的檢測靈敏度和準確性，以及更低的檢出限。

技術領域

本發明涉及無機納米復合材料領域。更具體地，涉及一種中空氧化鋯@量子點復合球及其制備方法和應用。

背景技術

免疫層析技術(Immunochromatographic Assay，ICA)是結合免疫技術和色譜層析技術的一種分析方法，具有特異性強、操作簡單、快速等優點，已經廣泛應用于臨床診斷、環境監測、食品安全等領域。傳統的免疫層析技術以膠體金為標記物，通過條帶顯色對目標物定性檢測或半定量分析。這種方法雖然簡單快速，但總體靈敏度較差，難以實現準確定量。近些年，熒光免疫層析技術得到了快速發展，這種技術既保留了傳統膠體金試紙條現場快速檢測的優點，又兼具熒光檢測技術高靈敏度的特點，為提高免疫層析方法的檢測性能提供了一種新思路。

量子點熒光材料由于具有激發光譜寬且連續分布、發射光譜窄而對稱、發光顏色可調、光化學穩定性高、熒光壽命長等優越的熒光特性，受到了研究人員的廣泛關注，有望應用于太陽能電池、顯示技術、生物和醫藥領域，是熒光免疫技術中適宜的熒光標記物。但量子點在免疫層析技術的實際應用中還存在一些問題。最主要的問題是量子點與抗體的偶聯。免疫層析技術的核心是基于抗體對抗原的檢測，所以量子點與抗體的偶聯直接影響免疫層析技術的應用效果。量子點與抗體偶聯后，需要多次分離洗滌。由于量子點尺寸較小，抗體也大多為分子量較低的蛋白，這給分離洗滌帶來了很大的困難。即便成功分離，量子點也容易團聚，不易復溶，很難在免疫層析技術中應用。

近年來，研究人員研制出一些新型量子點復合材料用于免疫層析技術，例如中國專利201510116609.X，一種二氧化硅@量子點復合納米顆粒的制備方法，以二氧化硅球為載體，將量子點包覆在二氧化硅球表面，使其易于離心處理。但這種復合材料用于免疫層析技術時仍然存在兩個問題。第一個問題是在復合材料的合成過程中，由于量子點的合成大多是在高溫堿性環境下，而二氧化硅在高溫下對堿性耐受性差；因此，作為載體時需要使用較大尺寸的二氧化硅實心球，并采用相對低的溫度，延長反應時間來合成復合球。這樣條件下合成的量子點發光亮度受到影響，應用于免疫層析技術時靈敏度較低。第二個問題是由于采用二氧化硅實心球，使得復合球比重較大，影響免疫層析技術的顯色。

因此，為了滿足免疫層析技術的實際應用要求，需要發展一種對堿性耐受性好，輕質，工藝簡單，易于推廣應用的量子點復合球的合成方法。

發明內容

本發明的第一個目的在于提供一種中空氧化鋯@量子點復合球，包括中空氧化鋯納米球和負載在中空氧化鋯納米球表面的量子點，不僅保留了量子點優異的熒光性能，還由于負載在中空氧化鋯納米球上，復合顆粒更便于離心分離，優化并簡化了后處理的步驟。

本發明的第二個目的在于提供上述中空氧化鋯@量子點復合球的制備方法，該制備方法簡單易行，產量大，效率高，易于形成規模化生產。

本發明第三個目的在于提供上述中空氧化鋯@量子點復合球作為免疫層析熒光標記物的應用。

為達到上述目的，本發明采用下述技術方案：

本發明第一個方面，提供了一種中空氧化鋯@量子點復合球，包括中空氧化鋯納米球和負載在中空氧化鋯納米球表面的量子點；其中，所述中空氧化鋯@量子點復合球的粒徑為55～310nm，所述中空氧化鋯納米球的粒徑為50～300nm。

優選地，所述中空氧化鋯@量子點復合球的粒徑為105～210nm，所述中空氧化鋯納米球的粒徑為100～200nm。