[发明专利]一种碳纳米点作为水溶性比率型荧光探针的应用

说明书

技术领域

本发明属于纳米材料科学领域，具体涉及一种碳纳米点作为水溶性比率型荧光探针的应用。

背景技术

荧光探针在生命科学和环境检测领域具有重要的应用。现有的荧光探针主要是以单一荧光基团的荧光强度作为表征参数，虽然其操作简单，但是其结果的精确性却容易受荧光基团自身浓度，仪器因素(如激发光源强度波动，仪器灵敏度)等影响。这些因素会直接导致测量结果与真实值之间存在较大误差。荧光比率技术能较好地解决现有的荧光表征中所存在的上述问题。比率型荧光探针是通过测量探针材料两个不同波长处的荧光强度，以其比值作为信号参量，从而来测定目标物的分析方法。荧光比值信号不受光源强度波动和仪器灵敏度的影响，因此比率型荧光探针可以提高方法的准确性、灵敏度和动态响应范围。

碳纳米点是一种新型的纳米材料，由于其具有化学稳定性、无光闪烁、耐光漂、无毒、优异的生物相容性等诸多优点，受到越来越多的关注(Luminescent Carbon Nanodots: Emergent Nanolights， Sheila N. Baker， Gary A. Baker，Angew. Chem. Int. Ed.，2010，49，6726)。近年来，基于碳纳米点的荧光探针取得了快速的发展。

现有技术中碳纳米点的荧光探针主要是以单一荧光强度作为表征参数。将碳纳米点与含荧光发射团的有机共轭分子通过共价键连接或与含有重金属内核的无机量子点杂化复合进而构建比率型荧光探针(A Tunable Ratiometric pH Sensor Based on Carbon Nanodots for the Quantitative Measurement of the Intracellular pH of Whole Cells，Wen Shi, Xiaohua Li, Huimin Ma，Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 6432；Carbon-Dot-Based Dual-Emission Nanohybrid Produces a Ratiometric Fluorescent Sensor for In Vivo Imaging of Cellular Copper Ions，Anwei Zhu, Qiang Qu, Xiangling Shao, Biao Kong, Yang Tian，Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 7185)，但是，有机分子在长时间光照下存在光漂白现象，发光稳定性相对较弱，含有重金属内核的无机量子点存在潜在的毒性问题；而且，以上述两种材料构建比率型荧光探针需要较复杂的合成路线，制备成本相对较高。

现有技术中还没有以碳纳米点实现具有制备成本低、发光稳定性好、无毒特性的比率型荧光探针。

发明内容

为解决现有比率型荧光探针成本高、发光稳定性弱、潜在毒性的技术问题，本发明提供一种碳纳米点作为水溶性比率型荧光探针的应用。

本发明提供一种碳纳米点作为水溶性比率型荧光探针的应用：将碳纳米点溶解于待测液中，激发波长固定在360-400nm之间，固定温度下，对溶有碳纳米点的待测液进行荧光光谱检测，测出蓝色最大荧光发射峰和绿色最大荧光发射峰的强度，计算蓝色最大荧光发射峰和绿色最大荧光发射峰强度的比率值，进而达到对待测目标的检测；

所述的碳纳米点是由以下方法制备：

①尿素与柠檬酸按质量比1:1配制成水溶液；

②将①所制备的水溶液通过微波加热反应获得棕黑色固体；

③将棕黑色固体经真空加热，除去残留的小分子化合物，得到碳纳米点。

优选的是，将碳纳米点溶解在中性纯水中，激发波长固定在360-400nm之间，固定温度下，对溶有碳纳米点的水溶液进行荧光光谱检测，测出蓝色最大荧光发射峰和绿色最大荧光发射峰的强度，计算蓝色最大荧光发射峰和绿色最大荧光发射峰强度的比率值，进而达到对温度的检测。