[发明专利]一种红色荧光标记石墨烯‑二氧化钛纳米复合材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及荧光标记领域，尤其涉及一种红色荧光标记石墨烯-二氧化钛纳米复合材料的方法。

背景技术

二氧化钛纳米材料具有优异的光催化降解有机有害物质的性能，使其在环境污染治理方面发挥巨大的作用，也引起越来越多的科学家对其的关注。研究发现石墨烯与二氧化钛纳米复合材料的光催化降解效率有显著的增强，石墨烯-二氧化钛纳米复合材料的光催化降解有机有毒物质的效率可以是二氧化钛纳米颗粒的几倍之多。

同时，对于石墨烯-二氧化钛纳米复合材料的生物毒性的研究也是十分关键的。而观察石墨烯-二氧化钛纳米复合材料与细胞的相互作用是研究的主要手段，其中对石墨烯-二氧化钛纳米材料的荧光染色是观察石墨烯-二氧化钛纳米材料在细胞内部分布情况以及细胞对石墨烯-二氧化钛纳米复合材料胞吞情况最重要的步骤，然而石墨烯-二氧化钛纳米复合材料表面并没有与常见染色剂可进行标记的特性，所以解决对石墨烯-二氧化钛纳米复合材料的荧光染色以及使用不同颜色荧光标记石墨烯-二氧化钛纳米复合材料的问题对其与细胞的相互作用等研究中是十分关键的。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种红色荧光标记石墨烯-二氧化钛纳米复合材料的方法。本发明通过动物蛋白与罗丹明B荧光素的作用先制备合成罗丹明B荧光素标记的动物蛋白，然后利用石墨烯-二氧化钛纳米复合材料与蛋白质的吸附特性间接将罗丹明B荧光素标记在石墨烯-二氧化钛纳米复合材料上，该方法不会对细胞产生显著影响，不影响实验结果的科学性。

本发明的具体技术方案为：一种红色荧光标记石墨烯-二氧化钛纳米复合材料的方法，采用如下步骤：

1）将罗丹明B荧光素溶解于二甲基亚砜中配制得A溶液，避光保存，其中罗丹明B荧光素与二甲基亚砜的用量比为(0.5~1)/(1~5)mol/mL。

2）将动物蛋白添加到pH为8.5~9.5的碳酸钠水溶液中，并在室温下搅拌至完全溶解，配制得B溶液,其中动物蛋白与碳酸钠水溶液用量比为(0.1~0.5)/(10~20)mol/mL。

3）将所述A溶液转移至注射器中，将所述B溶液转移至容器中，在避光条件下将1~5体积份的A溶液滴加至10~20体积份的B溶液中，配制得C溶液，接着将所述C溶液转移至透析袋中，然后将所述透析袋浸没于pH为8.5~9.5的碳酸钠水溶液中进行透析，直至透析袋中溶液由浑浊转变为清澈透明后，取出透析袋，得到罗丹明B标记的动物蛋白溶液。

4）取石墨烯-二氧化钛纳米复合材料分散于水中配制成1~2mg/mL的D溶液，再将所述罗丹明B标记的动物蛋白溶液加水稀释浓度至2~5mg/mL，得到E溶液；在避光条件下将所述D溶液与所述E溶液按体积比1：（0.8~1.2）的比例混合处理12~60h，然后将混合溶液经离心分离后取固体，制得红色标记荧光的石墨烯-二氧化钛纳米复合材料。

本发明通过动物蛋白与罗丹明B荧光素的作用先制备合成罗丹明B荧光素标记的动物蛋白，然后利用石墨烯-二氧化钛纳米复合材料与蛋白质的吸附特性间接将罗丹明B荧光素标记在石墨烯-二氧化钛纳米复合材料上，该方法不会对细胞产生显著影响，不影响实验结果的科学性。

作为优选，步骤1）中罗丹明B荧光素与二甲基亚砜的用量比为(0.7~0.8)/(2~4)mol/mL。

作为优选，步骤2）中动物蛋白与碳酸钠水溶液用量比为(0.2~0.4)/(14~16)mol/mL。

作为优选，步骤3）中所述A溶液与所述B溶液的体积比为1:5。

作为优选，步骤3）中将所述A溶液滴加至所述B溶液的滴加速度为0.05-0.15mL/sec。

慢速滴加能够避免A溶液滴加到B溶液后发生团聚现象，只有在特定的慢速滴加才能使A溶液与B溶液均匀、充分地混合而不发生团聚。另一方面，慢速的滴加，也有利于动物蛋白能够被罗丹明B荧光素均匀地标记，避免大多数罗丹明B荧光素标记于少量的动物蛋白上。

作为优选，在步骤3）的透析过程中，所述透析袋的截留分子量为7000-10000Da；所述C溶液与碳酸钠水溶液的体积比为1:(50-150)。

作为优选，步骤4）中的石墨烯-二氧化钛纳米复合材料经过预处理：将石墨烯-二氧化钛纳米复合材料在盐酸水溶液中浸泡处理，然后经离心分离得到预处理的石墨烯-二氧化钛纳米复合材料。

作为优选，所述动物蛋白选自牛血清蛋白、血蓝蛋白、鸡卵白蛋白。