[發明專利]一種血液中微量元素銅離子熒光檢測納米晶材料及其制備方法和檢測試劑盒

在審

• 申請號: 202010934843.4
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN114149798A
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 王從相;王清清;王雙蘭
• 申請（專利權）人: 溫州廣立生物醫藥科技有限公司
• 主分類號: C09K11/02
• 分類號: C09K11/02;C09K11/85;B82Y20/00;B82Y30/00;B82Y40/00;G01N21/64
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本申請涉及血液中微量元素檢測領域，尤其涉及一種血液中微量元素銅離子熒光檢測納米晶材料及其制備方法和檢測試劑盒。一種銅離子熒光檢測納米晶材料，該納米晶材料的納米晶分子式如下：NaTb_0.4Y_0.6F₄@NaBiF₄:Yb/Tm@SiO₂。該納米晶材料在980納米激光器激發條件下，在藍光區域和綠光區域表現出明亮的上轉換發光，分別對應于激活離子Tm³⁺：¹G₄→³H₆（~450 nm，藍光）和Tb³⁺：⁵D₄→⁷F_J的躍遷，熒光強度的變化與銅離子的濃度密切相關。為了將該納米晶應用于生物領域，在其表面包覆了一層二氧化硅，使其獲得良好的水溶性和生物相容性，能夠很好的應用于血液中銅離子的痕量檢測。

技術領域

本申請涉及血液中微量元素檢測領域，尤其涉及一種血液中微量元素銅離子熒光檢測納 米晶材料及其制備方法和檢測試劑盒。

背景技術

銅是生物體所必須的微量元素，其濃度高低直接影響人們的健康。它在人體中主要以作 為許多酶和蛋白(如超氧化物歧化酶、細胞色素氧化酶、多巴胺輕化酶、酪氣酸酶和銅藍蛋 白等)的輔助因子或結構組成部分而發揮作用。銅缺乏一般伴隨著其他營養元素的缺乏或者 其生物結抗物質的攝取過量，影響細胞內許多酶的正常功能，進而影響細胞的新陳代謝過程。 銅過量通常是由于遺傳性疾病或者由于環境和食品污染，誤食了大量含銅的食物或吸入了含 銅量高的氣體所造成。人類的活動造成銅離子的大氣污染和水體污染，最終都會回歸到土壤 中造成土壤污染，進而影響農作物的產量和質量。食物中的銅離子通過食物鏈的逐級放大過 程，最終會進入人體，對人類的健康產生危害。肝臟是儲存銅離子的重要場所，也是銅排入 膽汁的重要器官，銅過量會影響肝腎的正常代謝以及胃腸道功能紊亂，溶血性貧血等；過多 的銅離子若在腦、角膜、心臟等處沉淀，會造成神經退行性疾病和全身性的癥狀，包括威爾 遜氏綜合癥和阿爾茨海默氏癥。

目前常用的金屬離子的檢測方法包括：生物傳感器、原子吸收光譜、等離子體發射光譜、 比色法、電化學法和納米熒光探針等方。其中比色法隨可準確，快速地測定金屬離子，但過 程繁瑣且適用范圍小；原子吸收光譜和等離子體發射光譜法雖然選擇性好，靈敏度高及適用 范圍廣，但設備復雜并且成本高昂；電化學法則存在著選擇性差的缺點；而納米傳感器、生 物傳感器和納米熒光探針等新興的檢測方法雖然簡單快速并且選擇性及靈敏性均較好，但其 常用的納米材料如傳統的金屬化合物量子點毒性較大，難以用于生物樣品的檢測。

發明內容

為了解決上述的技術問題，本申請的目的是提供一種銅離子熒光檢測納米晶材料，該納 米晶材料在980納米激光器激發條件下，在藍光區域和綠光區域表現出明亮的上轉換發光， 分別對應于激活離子Tm³⁺：¹G₄→³H₆(～450nm，藍光)和Tb³⁺：⁵D₄→⁷F_J的躍遷，熒光強度 的變化與銅離子的濃度密切相關。為了將該納米晶應用于生物領域，在其表面包覆了一層二 氧化硅，使其獲得良好的水溶性和生物相容性，能夠很好的應用于血液中銅離子的痕量檢測。

為了實現上述的目的，本申請采用了以下的技術方案：

一種銅離子熒光檢測納米晶材料，該納米晶材料的納米晶分子式如下：NaTb_0.4Y_0.6F₄@NaBiF₄:Yb/Tm@SiO₂。