[發明專利]一種溫度響應性聚合物接枝金納米粒子復合量子點熒光探針及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110132722.2
• 申請日: 2021-01-29
• 公開（公告）號: CN112920421B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 朱錦濤;孫燁;熊必金
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;C08F292/00;C08F220/54;C08F220/06;C09K11/02;G01N21/64
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 徐美琳;李智

本發明公開了一種溫度響應性聚合物接枝金納米粒子復合量子點熒光探針及其制備方法和應用，量子點熒光探針的制備包括：在金納米粒子表面生長二氧化硅殼層，形成Au@SiO₂；將異丙基丙烯酰胺單體、丙烯酸、過硫酸銨和Au@SiO₂混合，在SiO₂表面發生聚合反應而使SiO₂表面包覆異丙基丙烯酰胺單體，得到Au@SiO₂@PNIPAM微球；將Au@SiO₂@PNIPAM微球置于EDC水溶液后加入氨基修飾的量子點，發生酰胺化反應，使得量子點成功連在Au@SiO₂@PNIPAM微球表面，形成Au@SiO₂@PNIPAM?QDs熒光探針。本發明制備的熒光探針具有敏感的溫度響應性，可應用于測量溫度。

技術領域

本發明屬于高分子材料領域，更具體地，涉及一種溫度響應性聚合物接枝金納米粒子復合量子點熒光探針及其制備方法和應用。

背景技術

量子點(QD)是一類新型的熒光納米材料。由于其發光效率較高，不易發生光漂白，單色性好，在生物成像，生物傳感和熒光檢測中的應用得到越來越多的關注。

現有的溫度熒光探針技術已經較為完善，但仍存在制備難度較大，測量溫度范圍窄以及檢測不靈敏等問題。同時，由于水溶性量子點表面配體不穩定，因此，當使用水溶性量子點與單體共同發生自由基聚合時，自由基分子極易猝滅量子點的熒光，因而水溶性量子點很少應用于溫度熒光探針的制備。

由此可見，現有量子點熒光探針存在制備難度較大以及檢測不靈敏的技術問題。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種溫度響應性聚合物接枝金納米粒子復合量子點熒光探針及其制備方法和應用，由此解決現有量子點熒光探針存在制備難度較大以及檢測不靈敏的技術問題。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種溫度響應性聚合物接枝金納米粒子復合量子點熒光探針的制備方法，包括如下步驟：

(1)在金納米粒子表面生長二氧化硅殼層，形成Au@SiO₂；

(2)將異丙基丙烯酰胺(NIPAM)單體、丙烯酸(AA)、過硫酸銨(APS)和Au@SiO₂混合，在SiO₂表面發生聚合反應而使SiO₂表面包覆異丙基丙烯酰胺單體，得到Au@SiO₂@PNIPAM微球；

(3)將Au@SiO₂@PNIPAM微球置于EDC(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽)水溶液后加入氨基修飾的量子點，發生酰胺化反應，使得量子點成功連在Au@SiO₂@PNIPAM微球表面，常溫反應6-10小時，形成Au@SiO₂@PNIPAM-QDs熒光探針。

進一步地，所述步驟(1)包括：

將金納米粒子、正硅酸乙酯、氫氧化鈉、乙醇和水按照體積比2000∶15∶167∶2985∶16670-2000∶75∶167∶2925∶16670的比例混合，在29℃-32℃反應22h-26h，使得金納米粒子表面生長二氧化硅殼層，形成Au@SiO₂。

進一步地，所述步驟(1)還包括：

通過加入不同含量的正硅酸乙酯，使得金納米粒子表面生長不同厚度的二氧化硅殼層。

進一步地，所述金納米粒子的制備包括：