[发明专利]一种膜状多层量子点荧光材料、其制备方法及免疫层析应用

说明书

本发明提供了一种膜状多层量子点荧光材料，包括膜状载体与设置于膜状载体上的荧光层；所述荧光层包括依次叠加的阳离子聚合物自组装层与负电性量子点层，且所述荧光层中的阳离子聚合物自组装层与膜状载体相接触。与现有技术相比，本发明提供的膜状多层量子点荧光材料为三维荧光纳米膜，与传统的球形荧光标记相比，具有更大的表面积、更高的荧光信号、更好的分散性和稳定性，从而大大提高了试纸条的检测灵敏度，使所构建的荧光LFA生物传感器能够同时、灵敏地定量SARS‑CoV‑2、甲型流感病毒和人腺病毒，检测限低，检测时间短，重现性好，准确性高。

技术领域

本发明属于荧光免疫层析技术领域，尤其涉及一种膜状多层量子点荧光材料、其制备方法及免疫层析应用。

背景技术

横向流动免疫分析法(LFA)具有快速、易用、便携、低成本和多目标检测能力等特点，被认为是最有前途的点对点检测(POCT)技术，广泛应用于临床检查、个人健康自检和食品安全监测等领域。

免疫层析技术的特点在于：(1)不需要专业操作人员，可广泛用于医院、社区医疗机构、机场、车站、学校、家庭等不同场所。(2)无需复杂仪器，可直接、快速(一般20min)提供检测结果。(3)LFA技术通过在一条条带上设置多条测试线，可以在一次测试中分析多个目标，有效地简化了检测过程。然而，由于传统的球形纳米标记和呼吸道样品(唾液、咽拭子、痰等)成分复杂，检测呼吸道病毒的性能不佳(如不稳定、信号强度低、弥散性差或尺寸大)，目前发展的LFA方法在检测呼吸道病毒时仍表现出定量能力有限、灵敏度低(一般为0.1ng/mL)和低通量(≤2)。迄今为止，虽然已经提出了许多基于胶体金的LFA试剂盒和灵敏度更高的LFA技术，包括基于荧光的、基于化学发光的和基于拉曼信号的策略，用于新冠病毒(SARS-CoV-2)和甲型流感病毒的检测，但这些方法仍然不能同时敏感地检测多种呼吸道病毒。为了满足呼吸道病毒多重检测的需要，需要开发一种具有信号放大能力、免疫结合效率和稳定性的新型LFA系统。

近年来，二维(2D)薄膜型纳米材料，如石墨烯及其衍生物、二硫化钼、黑磷等，由于其独特的结构特征(如大表面积、超薄结构、丰富的表面活性基团)以及非凡的电子和光学性质，在快速诊断领域显示出巨大的潜力。因此，本发明考虑提供一种膜状多层荧光纳米标签并将其引入免疫层析系统用于呼吸道病毒的检测，从而实现在一根试纸条对多种常见呼吸道病毒进行快速、超灵敏和定量分析。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种膜状多层量子点荧光材料、其制备方法及免疫层析应用，该膜状多层量子点荧光材料可用于在复杂的生物标本中超灵敏和同时检测三种目标呼吸道病毒(SARS-CoV-2、甲型流感病毒和人腺病毒)，解决了现有纳米标签材料用于免疫层析检测性能不足的问题，尤其是应用于多种呼吸道病毒同时检测时灵敏度不够的问题。

本发明提供了一种膜状多层量子点荧光材料，包括膜状载体与设置于膜状载体上的荧光层；所述荧光层包括依次叠加设置的阳离子聚合物自组装层与负电性量子点层，且所述荧光层中的阳离子聚合物自组装层与膜状载体相接触。

优选的，所述荧光层中阳离子聚合物自组装层与负电性量子点层的层数均大于等于2，且阳离子聚合物自组装层与负电性量子点层相间设置。

优选的，所述膜状载体为单层氧化石墨烯；所述阳离子聚合物自组装层为聚乙烯亚胺自组装层；所述负电性量子点层为羧基化硒化镉/硫化锌核壳量子点自组装层或3-巯基丙酸包覆硒化镉/硫化锌量子点自组装层。

本发明还提供了一种膜状多层量子点荧光材料的制备方法，包括以下步骤：

S1)将膜状载体与阳离子聚合物溶液混合超声，得到包含负载阳离子聚合物自组装层的膜状载体的溶液；

S2)将负电性量子点溶液与包含负载阳离子聚合物自组装层的膜状载体的溶液混合超声，得到膜状多层量子点荧光材料。

优选的，所述膜状载体按照以下方法制备得到：