[发明专利]一种基于大分子自组装制备水分散性量子点标记分子印迹纳米粒子的方法

说明书

本发明公开了一种基于大分子自组装制备水分散性量子点标记分子印迹纳米粒子的方法，涉及高分子材料科学、生命健康、自组装等科技领域。本发明首先利用疏水相互作用对量子点进行表面双键改性，提供荧光来源的同时充当交联剂，然后利用双亲大分子、双键改性量子点、模板分子、光引发剂的共组装得到水分散性的量子点标记分子印迹纳米粒子，通过光交联稳定其结构。制备的该纳米粒子可用于水相中对模板分子的特异性识别与检测。该发明结合了纳米材料大比表面积、分子印迹技术选择性好和量子点荧光性能稳定的优点，可以对实际样品中微量的小分子或生物大分子进行高选择性、高灵敏性的快速检测，尤其在环境监测、食品安全、临床分析等方面有着广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及高分子材料科学、生命健康、自组装等科技领域，具体涉及一种基于大分子自组装制备水分散性量子点标记分子印迹纳米粒子的方法

背景技术

大分子自组装自发现伊始就得到了广泛的关注和研究。通过双亲共聚物自组装得到的胶束、囊泡、腔室囊泡等结构已经在生物药物负载及控释、生物成像等方面有众多的研究。随着科技的发展，形态不再是自组装过程中追寻的一个重点，功能性组装体的制备及其应用受到了越来越多的关注。将大分子与其他功能性材料进行多组分杂化自组装是获得功能性组装体的一个重要途径。在众多功能性物质中，无机纳米粒子由于其拥有独特的光、电、磁、催化性质等备受关注，其与双亲聚合物的丰富组装行为更赋予其一些独特的性质，如可加工性、生物相容性、温度及pH响应性、稳定性等。量子点作为一种无机半导体，它的荧光强度约是单个染料分子的20～50倍，并且有荧光寿命长、光化学稳定性好、量子产率高等优点，在物质检测、免疫分析、生物成像领域都有着广阔的应用前景。但是由于未经改性的量子点只能溶于有机溶剂中，无法满足在生物体内检测或成像的要求，其次，由于量子点尺寸在纳米级，存在团聚的风险，且有一定的细胞毒性，因此通常需要对其进行一系列的改性。将双亲共聚物与量子点共组装得到的杂化组装体不仅能解决量子点的这些问题，更赋予组装体一定的功能性。

对特定分子的特异性识别与检测是检测领域的一个重点和难点，在诸多化学领域都有着重要的意义。通过模拟天然受体的分子识别能力，分子印迹技术应运而生。制备分子印迹聚合物主要有以下几个步骤：模板分子与功能单体在共价键或非共价键作用下形成复合物，然后加入交联剂反应后形成交联网状结构，最后将模板分子洗脱，在分子印迹聚合物上形成形状、尺寸、功能基团与模板分子互补的印迹位点。因此，制备的分子印迹聚合物能对模板分子进行特异性识别，与传统检测方法相比具有较好的选择性。分子印迹技术对众多种类的模板分子都具有普适性，对于传统方法难以简便、精确检测的胆固醇、多肽、蛋白质等疾病标记物都有较好的印迹及检测效果。疾病标记物是指当身体出现疾病时在血浆或其他体液中都能检测到的物质，是指示疾病存在的生物化学指标。因此，为了能及时发现疾病的存在，对疾病标记物的检测在生命安全方面有着重要的意义。将疾病标记物作为模板分子，利用双亲共聚物与量子点共组装得到纳米粒子结构，其较大的比表面积同时还可以解决传统分子印迹由于大多数分子识别位点都包埋在高交联密度的聚合物内部而导致的分子印迹材料模板分子洗脱困难、结合容量低、信号响应慢、检测下限高、位点可接近性差以及结合动力学慢等缺点。

本发明首先对量子点进行表面双键化的改性，在提供荧光的同时作为交联剂，利用其与可光交联双亲无规共聚物、模板分子的共组装得到量子点标记的分子印迹纳米粒子，通过光交联增加粒子的稳定性，洗脱后，得到能直接对模板分子进行特异性识别与检测的材料，并且其具有选择性高，吸附速度快，工艺简单，可反复多次使用，环境友好等优点

发明内容