[发明专利]一种纳米线、其制备方法、包含该纳米线的比率型荧光化学传感器及应用

权利要求书

1.一种纳米线，其特征在于，所述纳米线的结构中包括单根硅纳米线以及修饰在所述单根硅纳米线表面的Fluo-3和Ru(bpy)₂(mcbpy−O−Su−ester)(PF6)₂。

2.根据权利要求1所述的纳米线，其特征在于，所述修饰为通过化学键结合。

3.根据权利要求1所述的纳米线，其特征在于，所述单根硅纳米线的直径为50-300nm，长度为30-120μm。

4.根据权利要求1所述的纳米线，其特征在于，所述单根硅纳米线是以硅片为原料，通过化学刻蚀法制备得到。

5.如权利要求1-4任一项所述的纳米线的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）在硅纳米线阵列表面修饰上Si-OH键；

2）在惰性气体保护下，将得到的表面修饰有Si-OH键的硅纳米线阵列与APTES反应，得表面修饰有Si-NH₂键的硅纳米线阵列；

3）将得到的表面修饰有Si-NH₂键的硅纳米线阵列依次与Ru(bpy)₂(mcbpy−O−Su−ester)(PF6)₂和Fluo-3在室温下反应，反应得到的产物经水洗、干燥、分散，得所述纳米线。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述在硅纳米线表面修饰上Si-OH键的方法包括如下步骤：

将硅纳米线阵列在体积比为2:1-3:1的浓硫酸和30％过氧化氢溶液的混合溶液中于90℃加热30min-2h，冷却至室温，水洗至中性；在体积比1:1:3-1:1:5的30％过氧化氢溶液、氨水和水的混合溶液中浸泡2-5h，水洗至中性，真空干燥，得到表面修饰有Si-OH键的硅纳米线阵列。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述惰性气体为氮气。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述反应的温度为90℃，时间为16-22h。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤3）中，所述Ru(bpy)₂(mcbpy−O−Su−ester)(PF6)₂是溶解在有机溶剂二甲基亚砜中，溶液浓度为5mg/mL；所述Fluo-3是溶解在有机溶剂二甲基亚砜中，溶液浓度是1mg/mL。

10.一种比率型荧光化学传感器，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的纳米线。

11.如权利要求10所述的比率型荧光化学传感器在检测钙离子中的应用。

12.根据权利要求11所述的应用，其特征在于，所述应用包括溶液中钙离子的检测和单细胞中钙离子的检测。

13.根据权利要求12所述的应用，其特征在于，在进行溶液中钙离子的检测时，包括定量检测和定性检测；

当进行定性检测时，以所述比率型荧光化学传感器作为检测体系，联用激光扫描共聚焦显微镜，根据激光扫描共聚焦显微镜观察到的荧光变化判断溶液中是否存在钙离子；

当进行定量检测时，以所述比率型荧光化学传感器作为检测体系，联用激光扫描共聚焦显微镜，绘制已知钙离子的浓度和荧光比值的定标曲线，由所述比率型荧光化学传感器检测到的待测溶液体系的荧光比值来确定待测溶液体系中的钙离子的浓度。