[发明专利]可活体调控隐花色素CRY2蛋白变构的柔性上转换蓝光传感器及其制备方法

说明书

本发明公开一种可活体调控隐花色素CRY2蛋白变构的柔性上转换蓝光传感器及其制备方法，包括如下步骤：1)掺杂稀土铥元素的蓝光发射上转换微米棒的制备及表征；2)柔性上转换蓝光传感器的制备：(1)配置不同比例10:1～7:1的聚二甲基硅氧烷前体，并混入掺杂稀土铥元素的蓝光发射上转换微米棒10mg/ml～100mg/ml，负压0.03MPa～0.05MPa抽真空30min～40min去气泡，在聚酯薄膜上均匀旋涂该混合物；(2)待液体成膜0.2mm～3mm后，80℃真空高温固化30min～60min；(3)待其冷却后压紧避免气泡产生。本发明传感器面积在25mm²～1cm²，在980nm近红外光激发下，可发射波长470nm的明亮蓝光，其发出的蓝光可使隐花色素CRY2蛋白构相变化，实现上转换颗粒在活体的安全高效光转换。

技术领域

本发明属于生物技术和材料技术领域，具体涉及一种可活体调控隐花色素CRY2蛋白变构的柔性上转换蓝光传感器及其制备方法。

背景技术

上转换发光材料是一种吸收长波长光而发射出短波长光的一种材料，因其激发光波长较长(980nm)，具有良好的组织穿透性，因此被广泛运用于活体的疾病治疗、信号通路调控等。上转换材料在活体的应用方式主要包括局部注射及尾静脉注射两种方式，但这两种方式均有局限性。首先，上转换材料成分为稀土金属，其应用于活体的安全性需被谨慎考虑。通常是通过复杂的表面修饰方法，如柠檬酸表面改性、聚乙二醇包裹表面等方法来降低其生物毒性，而对于上转换材料的过度改造，会影响其光子产率，极大程度地削弱其发光效率；其次，上转换在体内通过长时间的血循环或体液循环，逐渐被代谢，常用的方法是多次注射，这种方法对上转换的量的需求量高，且对活体产生较大的代谢负担。隐花色素CRY2是一种接收蓝光而发生构相变化的蛋白，通常被用于光遗传工具。在活体中使用CRY2蛋白需要皮下植入蓝光光纤，因此，研发一种制备方法简单、价格低廉且对活体完全无毒的上转换光传感方法，使其能够在活体调控CRY2的变构，更方便应用于后续生化等研究。

发明内容

本发明为克服现有技术的不足，提出了一种具有发光效率高、生物安全性高优势的一种可活体调控隐花色素CRY2蛋白变构的柔性上转换蓝光传感器及其制备方法。

本发明的技术方案如下：可活体调控隐花色素CRY2蛋白变构的柔性上转换蓝光传感器的制备方法，包括如下步骤：

1)掺杂稀土铥元素的蓝光发射上转换微米棒的制备及表征；

2)柔性上转换蓝光传感器的制备。

所述步骤2)中柔性上转换蓝光传感器的制备的具体步骤：

(1)在玻璃薄板上预先铺设一层聚酯薄膜，配置不同比例10:1～7:1的聚二甲基硅氧烷前体，并混入掺杂稀土铥元素的蓝光发射上转换微米棒10mg/ml～100mg/ml，负压0.03MPa～0.05MPa抽真空30min～40min去气泡，在聚酯薄膜上均匀旋涂该混合物；

(2)待液体成膜0.2mm～3mm后，80℃真空高温固化30min～60min；

(3)待其冷却后，在顶层铺设一层聚酯薄膜，压紧避免气泡产生。

还包括CRY2质粒导入活体并激发其构相变化的步骤，具体是CRY2蛋白接收蓝光发生构相变化后，与其锚定蛋白CIB1结合，利用荧光共定位的方法观察CRY2蛋白构相变化情况。

本发明的第二个目的是采用上述方法制备可活体调控隐花色素CRY2蛋白变构的柔性上转换蓝光传感器，柔性上转换蓝光传感器面积在25mm²～1cm²，厚度0.2mm～3mm。

有益效果