[發(fā)明專利]一種用于傳感器的生物相容的熒光粉及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011582796.8
• 申請(qǐng)日: 2020-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112646574A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張樂(lè);甄方正;邵岑;陳東順;申冰磊;邱凡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新沂市錫沂高新材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): C09K11/71
• 分類號(hào): C09K11/71
• 代理公司: 蘇州市方略專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32267
• 代理人: 朱智杰

一種用于傳感器的生物相容的熒光粉及其制備方法，屬于熒光粉材料制備應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供了一種熒光粉，化學(xué)式為Ca₃(PO₄)₂:2mol%Yb,xEr其中0.1mol%≤x≤0.3mol%，通過(guò)水熱合成法制備了純的熒光粉。用120μM濃度的該熒光粉對(duì)WI?38細(xì)胞進(jìn)行處理，24小時(shí)后細(xì)胞存活率仍然大于85%。本發(fā)明提供的制備方法工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提供一種用于傳感器的生物相容的熒光粉及其制備方法，屬熒光粉材料制備應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

上轉(zhuǎn)換(UC)頻率發(fā)射是一種低頻光子吸收后發(fā)射高頻光子的光學(xué)現(xiàn)象。這種光子UC過(guò)程已經(jīng)在稀土材料中被廣泛研究，在三維照明、顯示器、生物成像、非接觸溫度傳感、光電器件、激光器、醫(yī)學(xué)治療等各個(gè)領(lǐng)域有許多新的應(yīng)用。

迄今為止，研究者們已經(jīng)研究了各種低聲子能量主機(jī)材料的UC發(fā)射。低聲子頻率是實(shí)現(xiàn)高上轉(zhuǎn)換強(qiáng)度的關(guān)鍵參數(shù)。宿主的低聲子振動(dòng)可以減少多聲子松弛，有助于實(shí)現(xiàn)高效的上轉(zhuǎn)換發(fā)射。另一方面，與穩(wěn)定的氧化物化合物相比，低聲子頻率的主機(jī)材料對(duì)劇烈環(huán)境的穩(wěn)定性較差。在生物應(yīng)用中使用上轉(zhuǎn)換發(fā)射熒光粉的首要條件是熒光粉應(yīng)與細(xì)胞具有生物相容性。因此，需要在保證發(fā)射強(qiáng)度的前提下，提高熒光粉的生物相容性。

發(fā)明內(nèi)容

1.為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種用于傳感器的生物相容的熒光粉及其制備方法。本發(fā)明提供了一種熒光粉，其化學(xué)式為Ca₃(PO₄)₂:2mol%Yb,xEr其中0.1mol%≤x≤0.3mol%，通過(guò)水熱合成法制備了純的熒光粉，摻雜的Er³⁺離子的不僅改變的熒光粉的結(jié)構(gòu)，而且新的結(jié)構(gòu)具有良好的生物相容性。用120μM濃度的該熒光粉對(duì)WI-38細(xì)胞進(jìn)行處理，24小時(shí)后細(xì)胞存活率仍然大于85%。本發(fā)明提供的制備方法工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

2.本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

按照化學(xué)計(jì)量比稱量純度大于99.9%的CaCO₃、NH₃H₂PO₄、Yb₂O₃、Er₂O₃作為原料，將起始材料Er₂O₃和Yb₂O₃在攪拌加熱下溶于HNO₃溶液中。將CaCO₃溶于試劑級(jí)的HNO₃中，Ca²⁺濃度為0.5~2 mol/L，在室溫下進(jìn)行攪拌，攪拌速度為100~200rpm，然后加入Er₂O₃和Yb₂O₃，增大攪拌速度至220~300rpm后，以3~5℃的升溫速率加熱至50~60℃，逐滴加入濃度為0.1~1.5mol/L的NH₃H₂PO₄水溶液，攪拌30~60min，得到溶液A。將油酸和乙醇按照體積比1:(0.5~1.5)配置為溶液B。將溶液A和溶液B在室溫下以200~300rpm攪拌速率混合10~20min，然后，在150~200℃下下加熱8~12h，冷卻至室溫得到沉淀。將沉淀沉淀物用去離子水和乙醇分別洗滌3~4次。將洗滌后的沉淀在60~80℃中干燥12~18 h，最終得到所述熒光粉。

有益效果

1.本發(fā)明提供的熒光粉制備的熒光粉具有很好的生物相容性，用120μM濃度的該熒光粉對(duì)WI-38細(xì)胞進(jìn)行處理，24小時(shí)后細(xì)胞存活率仍然大于85%。

2.本發(fā)明提供的方法在制備熒光粉的過(guò)程中，選用高純的原料粉體，并嚴(yán)格控制雜質(zhì)的引入，非常適合用于高純熒光粉的制備。