[发明专利]一种由绿色纳米上转换材料间接产生发光的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物反应检测与监测技术领域。

背景技术

上转换荧光材料作为标记物在生物领域中已得到一定程度的应用，其独特的上转换发光特性使得生物检测技术具有稳定性好、灵敏度高、操作简便快速、可定性定量等优点。但这种传统的直接激发发射模式，使得检测过程必需依赖固相材料等手段实现未与检测物结合的游离标记物的彻底分离，否则任何残留的游离标记物均会成为假阳性信号的来源。此外，更是无法实现通过对混合体系中标记物信号强度的检测实现微观生物反应进行程度的监测。专利200410034105.5，200410034104.0，200420049580.5对生物领域中上转换荧光材料应用方法已有详细的介绍。现有绿色上转换荧光材料制备技术其发光效率较高，专利01138927.3，01138920.6，200410017067.2，200510123022.8有充分的揭示。

本发明的一种绿色纳米上转换材料间接发光方法，是制备一种绿色纳米上转换荧光材料，由近红外激光激发产生绿色发光，该绿色发光可以在特定距离内间接激发第二种吸收绿色荧光材料发光。利用这种间接传递模式，在待检样品的溶液中加入绿色上转换纳米荧光材料标记的生物活性分子A(抗体、抗原、表达蛋白等)与吸收绿色荧光材料标记的生物活性分子B(抗体、抗原、表达蛋白等)，当A与B分别与待检样品中的目标被检物结合后，由于A-目标被检物-B的生物结合使得上转换纳米荧光材料与吸收绿色荧光材料之间的距离在特定值内，此时以近红外光激发通过能量间接传递模式产生的可见光便可指示这种特异生物反应的发生。由此，在实际应用中无需后续的任何分离操作，只需将待检样品与两种标记物混合即可实现简便快捷的定性定量检测。同时，在反应过程中可随时对可见光进行检测，以监测生物反应进行的速度与程度。满足应用研究与基础研究的不同需求。

发明内容

一种由绿色纳米上转换荧光材料间接产生发光的方法，它包括：发绿光的红外上转换荧光材料与绿光激发的荧光材料；上述材料表面分别被修饰处理；取上转换荧光材料1份(重量比)，取绿光激发的荧光材料0.01-10份(重量比)，按上述比例均匀混合；使用红外980nm激光激发上转换荧光材料，可产生500-540nm的绿色发光，该绿色发光作为二次激发光源，间接促使绿光激发的荧光材料发光，产生541-670nm的可见光。红外上转换荧光材料与绿光激发的荧光材料混合比例大小取决于绿光激发的荧光材料的发光效率与种类。由于绿光激发的荧光材料是被绿光所激发发光，所以要求其在颗粒较小时，有较高的发光效率。

发绿光的红外上转换荧光材料特征为：其在800-1600nm近红外激光激发，可产生500-540nm的绿色发光；激发峰值在980nm时，发光最强，颗粒度在70-800nm。

绿光激发的荧光材料，应是在500-540nm可以吸收能量，且发射光谱为541-650nm，并为稳定单色发光微颗粒材料。

红外上转换荧光材料与绿光激发的荧光材料表面分别可以使用溶胶-凝胶法修饰处理，处理后其表面适合连接不同的生物活性物质，可用于生物检测。

红外上转换荧光材料与绿光激发的荧光材料，可不相互混合，并分别单独制备成生物试剂检测层，层状组合成试剂盒后应用。

具体实施方式

取发绿光的红外上转换荧光材料1份(重量比)，取绿光激发的荧光材料0.01-10份(重量比)，按上述比例均匀混合；使用红外980nm激光激发红外上转换荧光材料，其可发出500-540nm绿色发光，该绿色发光可以形成二次激发光源，间接激发绿光激发的荧光材料，产生541-650nm的可见光。

发绿光的红外上转换荧光材料常见制备方法为，含有Y、Gd、La的卤化物或氧化物材料中的一种或一种以上混合物，加入YbF₃、ErF₃，均匀混合后烧结，制备出有绿色发光的红外上转换荧光颗粒材料，其在980nm激光激发，可产生500-540nm绿色发光，颗粒度在70-800nm。

发绿光的红外上转换荧光材料在制备中也可以是含有氧化铝、氧化硅、硼酸盐等物质的化合物。

发绿光的红外上转换荧光材料在800-1600nm近红外激光激发，可产生500-540nm的绿色发光；激发峰值在980nm时，发光最强。

红外上转换荧光材料与绿光激发的荧光材料，可不相互混合，并分别单独制备成生物检测试剂层，层状组合试剂盒后应用。

红外上转换荧光材料发射光谱在540-550nm，有较高的发光效率，可以大幅度间接提高绿光激发的荧光材料的发光效率。