[發明專利]基于量子點摻雜的PLA納米線共振散射折射率傳感器

有效

• 申請號: 202011498042.4
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112730324B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 雷宏香;賀煒琦;張偉娜;張健添;劉璞
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G01N21/41
• 分類號: G01N21/41;G01N21/47;D01F6/62;D01F1/10;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 深圳市創富知識產權代理有限公司 44367
• 代理人: 李思坪

本發明屬于光學折射率傳感器技術領域，具體涉及基于量子點摻雜的PLA納米線共振散射折射率傳感器，本發明采用具有良好的生物兼容性和可降解的PLA材料，通過一步拉制法制備得到CdSe/ZnS QDs摻雜的PLA NW，基于米氏散射共振原理發現，該PLA NW可作為一種基于量子點摻雜的PLA納米線共振散射折射率傳感器，不僅具有靈敏度高、傳感體積大、生物兼容性和降解性好等特點，還具有良好的再現性和穩定性，且制備簡便。此外，本發明所使用的儀器為暗場散射顯微鏡，采用溫和的白光光源代替激光，也更加適合體內傳感，在生物微環境監測、生物傳感以及生物醫學治療等方面具有較大的潛在應用價值。

技術領域

本發明屬于光學折射率傳感器技術領域，具體涉及基于量子點摻雜的PLA納米線共振散射折射率傳感器。

背景技術

在化學和生物傳感器中，折射率傳感器占有重要的地位，它通過探測折射率的變化來確定化學物質的種類和含量。折射率傳感器的主要類型之一是光學折射率((Refractive Index，RI))傳感器，這是因為光學RI傳感器具有響應速度快、抗電磁干擾、信號采集方式多等優點，可用于測量目標分析物的濃度或檢測目標分析物與其受體之間的結合情況，因而在生物醫學領域具有許多潛在的應用。

目前綜合效果最好的RI傳感器是基于棱鏡傳播的表面等離子體共振(Surfaceplasmon resonance，SPR)傳感器和基于金屬陣列的局域SPR傳感器。上述RI傳感器可以獲得極高的靈敏度和品質因數(figure of merit，FOM)。SPR傳感器通常利用銀膜或者金膜激發表面等離子體波，但相比于電介質材料，金屬在可見光范圍內的高光損耗特性，使得它們的應用范圍受到限制，導致傳感體積小，丟失了被感測物體的空間位置信息，并且金屬材料對光的吸收會產生較強的熱效應，而熱效應產生的高溫會破壞生物分子(如蛋白質和DNA分子等)的活性。此外，上述傳感器采用的金屬材料大多與生物體兼容性差，易產生排異反應，但實際的生物醫學應用不僅要求光學RI傳感器具備靈敏度高的特性，還要求其具有傳感體積大、可靠性好、生物兼容性好以及可降解等特點。因而使用可生物兼容和降解的材料代替等離子材料進行RI傳感或生物傳感具有重要的意義。但迄今為止，尚未有采用可生物兼容和可降解材料制備的納米線傳感器的相關研究成果。因此，開發一種靈敏度高、傳感體積大、生物兼容性和降解性好，并且在生物體內具有潛在應用的RI傳感器顯得尤為迫切。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明采用具有良好的生物兼容性和可降解的柔性聚合物材料--聚乳酸(Polylactic Acid，PLA)，通過一步拉制法制備了CdSe/ZnS量子點(Quantum dots，QDs)摻雜的PLA納米線(nanowire，NW)，該NW可作為一種基于量子點摻雜的PLA納米線共振散射折射率傳感器。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

本發明提供一種CdSe/ZnS量子點摻雜的聚乳酸納米線的制備方法，即先對聚乳酸材料進行CdSe/ZnS量子點摻雜，然后采用一步拉制法制備得到。

作為本發明的一個優選實施例，上述的一種CdSe/ZnS量子點摻雜的聚乳酸納米線的制備方法，包括以下步驟：

S1、將聚乳酸、CdSe/ZnS量子點溶液和有機溶劑配制成聚乳酸和量子點的混合液；

S2、采用一步拉制法以一定的拉伸速度將步驟S1的混合液拉制成CdSe/ZnS量子點摻雜的聚乳酸納米線聚乳酸納米線。