[发明专利]光致发光-多声子共振拉曼散射双模纳米探针及其应用

说明书

本发明公开了一种光致发光‑多声子共振拉曼散射双模检测方法，制备方法为：1）制备半导体纳米粒子；2）将步骤1）制备的半导体纳米粒子分散在水中，加入偶联剂溶液，室温下避光磁搅0.5~1.5 h；磁力搅拌结束后，离心；弃上清，水洗产物，并将其分散在的缓冲溶液中；3）向分散液中加入蛋白质分子、适配体分子、核酸分子或肽分子溶液，室温、避光孵育，离心，收集产物，得到光致发光‑多声子共振拉曼散射双模纳米探针；提供了一种生物分子检测体系，包括：捕获基底、纳米探针/待测物复合物；结果表明该检测方法可靠、灵敏度高。

技术领域

本发明属于半导体纳米材料技术领域，具体涉及光致发光-多声子共振拉曼散射双模纳米探针及其应用。

背景技术

根据世界卫生组织给出的2020年全球癌症统计报告，癌症是导致人类死亡的第二大原因，早期诊断对提高癌症治疗效率、降低死亡率具有非常重要的意义。蛋白质和核酸等相关标志物的检测是目前癌症早期诊断的主要手段。荧光法是当前众多检测方法中具有高灵敏度且操作便捷的重要检测方法，但是单一荧光信号易受多种环境因素干扰导致其在结果准确性方面受到质疑。因此，开发能够实现高灵敏且可靠的检测方法不仅是标志物诊断领域更是癌症早期诊断项目中的一个重要而迫切的任务。双模检测方法能够提供两种检测信号，二者之间没有干扰还可以实现相互验证，在提高检测信号通量的同时可以有效弥补单模荧光检测在准确性和可靠性方面的不足。但是探索一种与荧光检测方法优势互补的可靠性检测方法是一项有挑战性的工作。

在荧光检测法中，基于半导体纳米材料荧光发射性能的检测方法在标志物检测领域被广泛研究。对于半导体纳米粒子而言，其荧光发射是一种光致发光行为。这些半导体纳米材料除了具有良好的光致发光性能外，通常还具有多声子共振拉曼散射性能。这是一种源于半导体纳米材料电声子相互作用的本征性能，对环境因素干扰不敏感。通过引入多声子共振拉曼散射性能作为信号稳定性内标，与光致发光性能互为补充构建一种双模检测方法，一方面可以满足标志物检测对灵敏度的需求，另一方面有望弥补单模荧光检测准确性不足的缺陷，从而更好地满足对准确性和可靠性的需求。因此，利用半导体材料的光致发光发射性能和多声子共振拉曼散射性能设计一种双模检测方法具有重大意义。

发明内容

本发明目的是提供一种具有制备方法简便、灵敏度高、准确性好等优势的光致发光-多声子共振拉曼散射双模式的纳米探针及其应用。

一种光致发光-多声子共振拉曼散射双模纳米探针，它是由下述方法制备的：

1）将半导体纳米粒子分散在超纯水中，加入偶联剂分子水溶液，室温下避光磁搅0.5~1.5 h；磁力搅拌结束后，在4000~6000 rpm下离心8~15 min，离心3次；弃上清，水洗产物，并将其分散在的Tris缓冲溶液中，得到分散液；

2）向步骤1）所述的分散液中加入待测物相对应的蛋白质分子、适配体分子、核酸分子或肽分子溶液，室温、避光孵育1.5~2.5 h，7500~8500 rpm下离心15~25 min，收集产物，得到光致发光-多声子共振拉曼散射双模纳米探针；

步骤1）所述的半导体纳米粒子为ZnTe、ZnS、CdS、ZnSe或CdSe；偶联剂分子为戊二醛或EDC/NHS；步骤2）所述的待测物相对应的蛋白质分子、适配体分子、核酸分子或肽分子可以为山羊抗人IgG、癌胚抗原抗体、甲胎蛋白抗体或与miRNA分子碱基互补的单链DNA分子；

所述的半导体纳米粒子为ZnTe，它是由下述方法制备的：将七水合硫酸锌和亚碲酸钠粉末溶解在超纯水中，磁力搅拌至粉末完全溶解，逐滴加入浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液，然后加入硼氢化钠粉末，室温磁力搅拌10 min，得到有白色浑浊的前驱体溶液；所得溶液在200℃下反应2 h；反应结束后，冷却至室温，离心，水洗，收集砖红色沉淀，得到ZnTe纳米粒子；所述的七水合硫酸锌、亚碲酸钠和硼氢化钠的摩尔质量比为1.1:1:4；