[发明专利]氨基酸调控量子点荧光阵列传感器对金属离子的检测方法

说明书

技术领域

本发明属于光学分析领域，具体涉及一种基于量子点的荧光分析方法。

背景技术

目前常用的金属离子检测分析方法主要包括：原子发射法、原子吸收法、电感耦合等离子体法等等。这些方法都存在一些弊端，对操作技能有比较高的要求，仪器也比较贵重，成本较高，同时操作繁琐，且无法对多价态金属离子进行区分，同时对操作人员的专业技术要求比较高，也比较耗时。

量子点(Quantum dots，QDs)是一种由Ⅱ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族元素组成的直径在1-10nm的球状晶体，与传统的有机荧光染料或镧系配合物相比，荧光量子点具有以下光学特性：(1)量子点的发射波长可通过控制它的粒径大小来“调谐”，因而可获得多种可分辨的颜色。(2)不同大小的纳米晶体能被同一波长的光激发并发出不同颜色的光，其激发光谱宽且连续分布，而发射光谱呈对称分布且宽度窄，因此不同的量子点可以由同一波长的光激发，并允许同时使用不同光谱的量子点来进行生物标记。(3)量子点具有良好的光化学稳定性，可以耐受更强的激发光和更长的光发射周期。因此量子点对生物体内各种蛋白质或者细胞的相互作用监控更为有效，在生物学中有着广泛的应用。

基于量子点的荧光传感器在生物学中的成功应用，也给予研究者以启示，用量子点、或小分子有机物修饰的量子点检测微量金属离子是极有价值的研究方向。

发明内容

针对本技术领域存在的不足之处，本发明的目的是提供多种氨基酸调节拓展量子点的荧光阵列传感器，以高效快速的检测金属离子的方法。

实现本发明上述目的技术方案为：

氨基酸调控量子点荧光阵列传感器对金属离子的检测方法，用稳定剂修饰Mn掺杂ZnS的量子点，与氨基酸结合，加入待测的金属离子溶液，进行荧光检测；

其中，所述氨基酸为谷氨酰胺、精氨酸两种。

其中，所述用稳定剂修饰，为用硫代甘油包覆，或用巯基丙酸封端。

本发明所述的检测方法中，量子点的制备可采用已有的方法。提供一种优选的量子点制备方法：所述Mn掺杂ZnS的量子点采用成核掺杂法用水相合成法合成：ZnSO₄和Mn(CH₃COO)₂混合的溶液在室温下搅拌，提供掺杂量子点的Mn²⁺；调节pH值至10.0～10.5，

在气体保护条件下，并用N₂鼓泡30分钟。

将Na₂S快速加入混合溶液中，将混合物回流反应。

其中，按S、Zn的摩尔计，加入的Na₂S与ZnSO₄的比例可以为0.7～1.1：1。

其中，可采用氢氧化钠或碳酸钠的水溶液调节pH值，其水溶液的浓度可以是0.1M～10M。

其中，按Mn、Zn的摩尔计，ZnSO₄和Mn(CH₃COO)₂混合的溶液中Mn：Zn为0.1～5：5；所述回流反应的时间为15～25小时；

回流反应后冷却至室温，通过加入乙醇和离心从水溶液中分离产物，用乙醇洗涤并在室温下真空干燥。

为了获得稳定剂修饰量子点，本发明的一种优选技术方案为：ZnSO₄和Mn(CH₃COO)₂混合后，再与硫代甘油混合，按摩尔比加入的硫代甘油与ZnSO₄的比例为2～8：1。

本发明的另一优选技术方案为：ZnSO₄和Mn(CH₃COO)₂混合的溶液中加入巯基丙酸(MPA)，然后调节pH值；按Zn的摩尔计，每mmol锌加入0.2～0.4mL的巯基丙酸。

所述的检测方法，是将稳定剂修饰Mn掺杂ZnS的量子点、氨基酸混合，加入待测的金属离子溶液，量子点、氨基酸、金属离子混合溶液中稳定剂修饰Mn掺杂ZnS的量子点的含量为50～200μg/mL。

其中，所述金属离子为Ni²⁺，Co²⁺，Mn²⁺，Cu²⁺，Ag⁺，Cd²⁺，Fe²⁺，Fe³⁺中的一种或多种。

其中，进行荧光检测的溶液中，金属离子的浓度为0.5～20μmol/L。