[发明专利]一种柠檬酸基荧光纳米粒用于活细胞标记的应用及方法

说明书

本发明涉及一种柠檬酸基荧光纳米粒用于活细胞标记的应用及方法。本发明提供的光致发光柠檬酸基纳米粒具有以下优点：（1）具有优异的光致发光性能，在360~480nm波段都可激发荧光成像，荧光量子产率高达15%；（2）光稳定性能佳，在磷酸盐缓冲液和完全细胞培养基（DMEM+10%胎牛血清）中浸泡三十天后，其荧光发射光谱未发生明显改变，且发光亮度高；（3）该纳米粒子具有良好的生物相容性，且有利于细胞的黏附和增殖；（4）光致发光柠檬酸基纳米粒可长期实时标记干细胞和肿瘤细胞，在体外标记时间长达14天，远远高于商用细胞标记物；（5）制备过程简单，可工业上生产。

技术领域

本发明涉及一种柠檬酸基荧光纳米粒用于活细胞标记的应用及方法。

背景技术

干细胞及肿瘤细胞标记和成像在干细胞移植和肿瘤细胞发生发展的研究中具有重要的意义。目前常用的细胞标记材料主要有无机量子点材料及有机染料如荧光素异硫氰酸酯、罗丹明异硫氰酸酯、吲哚类菁染料Cy3 等。无机量子点具有优良的光致发光和光稳定性能，可稳定标记细胞数月，但由于其含有重金属元素成分及不可降解的特性导致其潜在的细胞毒性，极大的限制了量子点在活细胞标记中的进一步应用。有机染料类细胞标记物光稳定性差、荧光信号强度弱及具有一定的毒性，在细胞标记中的应用有限。因此，急需研发一种具有优异的光稳定性能、发光性能及良好的生物相容性的新型荧光探针以长期标记干细胞及肿瘤细胞并研究其行为。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种柠檬酸基荧光纳米粒用于活细胞标记的应用及方法。

本发明所采取的技术方案如下：一种柠檬酸基荧光纳米粒，其制备过程包括以下步骤：

（1）制备聚（柠檬酸-硅氧烷）高分子材料：将1, 8-辛二醇（熔点63^°C）、柠檬酸（熔点153^°C，175^°C分解）、3-氨基丙基三乙氧基硅烷加入反应装置中，在氮气保护下，在搅拌下加热至155-165^°C，待1, 8-辛二醇、柠檬酸均溶解后，在130-150^°C下反应0.5-1.5h，得到聚合物，将聚合物水洗、冷冻干燥，得到聚（柠檬酸-硅氧烷）高分子材料；

（2）将步骤（1）得到的聚（柠檬酸-硅氧烷）高分子材料加入二甲基亚砜中，室温下用磁力搅拌器搅拌溶解；

（3）将步骤（2）中的聚（柠檬酸-硅氧烷）溶液逐滴加入聚乙烯醇溶液中，在一定的速度下搅拌；

（4）将步骤（3）得到的混合物进行离心，对沉淀物进行洗涤和冷冻干燥，得到光致发光柠檬酸基纳米粒。

优选地，步骤（1）中，1, 8-辛二醇、柠檬酸、3-氨基丙基三乙氧基硅烷的摩尔比为0.9~1.1:1:0.2-0.5。

优选地，步骤（3）中，聚乙烯醇的浓度范围为0.5%~2%，其溶解温度范围为75℃~100℃，搅拌速度为100~300 rpm。

优选地，离心速度为10000 rpm~15000 rpm，离心时间为30分钟；离心所得到的沉淀物使用去离子水洗涤3次，然后将其在-80^°C的冷冻干燥机中干燥24小时。

上述的光致发光柠檬酸基纳米粒用于活细胞荧光标记的应用。

一种上述的光致发光柠檬酸基纳米粒用于活细胞荧光标记的方法，过程如下：将活细胞接种于细胞培养瓶中，加入含胎牛血清的培养基于培养箱中培养，然后将培养基更换为含光致发光柠檬酸基纳米粒的新鲜培养基，继续孵育，即可实现对活细胞的荧光标记。

优选地，所述活细胞为脂肪干细胞或人肝癌细胞，但不限于这两类细胞。

优选地，所述光致发光柠檬酸基纳米粒的浓度为30~300 μg/mL。