[发明专利]一种SiO2/GQDs–DNA–Au NPs纳米复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于纳米新材料领域，具体涉及一种SiO₂/GQDs–DNA–Au NPs纳米复合材料及其制备方法和应用。所述SiO₂/GQDs–DNA–Au NPs纳米复合材料中GQDs偶联在氨基化SiO₂纳米球表面，并利用DNA两端的‑NH₂和‑COOH使SiO₂/GQDs和Au NPs–DNA连接起来形成SiO₂/GQDs–DNA–Au NPs纳米复合材料。其中，GQDs具有稳定的光学性质，发光强度高，并且均匀分布在SiO₂纳米球表面，提高了GQDs的化学生物修饰效率；SiO₂球表面氨基化之后，将GQDs偶联在SiO₂球表面，GQDs发光性能保持不变，SiO₂/GQDs具有良好的生物相容性、合成简便、绿色无污染、表面易于修饰、发光稳定且容易分离，更有利于实际应用；并且SiO₂/GQDs作为能量供体，DNA修饰的Au NPs作为能量受体，使SiO₂/GQDs–DNA–Au NPs纳米复合材料可应用于生物体系。

技术领域

本发明属于纳米新材料领域，具体涉及一种SiO₂/GQDs–DNA–Au NPs纳米复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

纳米复合材料是使用两种及以上物理化学性质完全不同的物质进行耦合或者协同作用重新组合得到的新用途的材料，它所变现的性质除具有本身各部分的性能外，还能表现出许多新奇特性，突破了单一部分性能的局限性。纳米复合材料在新功能材料研发、生物医药、环境保护与污染治理等方向都有显著地应用前景。

GQDs具有良好的生物相容性、优异的化学惰性、稳定的光学性质和较高的发光强度，在生物医学工程、电子学、催化工程等方面一直被广泛应用。然而，由于GQDs的直径一般在1～ 2nm且溶解性好，与生物分子结合后不易分离，这限制了信号放大和检测灵敏度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种新型 SiO₂/GQDs–DNA–Au NPs纳米复合材料及其制备方法和应用。

本发明是采用以下技术方案实现的：

一种SiO₂/GQDs–DNA–Au NPs纳米复合材料，GQDs偶联在氨基化SiO₂纳米球表面，并利用DNA两端的-NH₂和-COOH使SiO₂/GQDs和Au NPs–DNA连接起来形成 SiO₂/GQDs–DNA–AuNPs纳米复合材料。

所述GQDs的粒径为1～2nm，所述氨基化SiO₂纳米球的粒径为80nm～1.2μm，所述Au NPs的粒径为10～30nm，所述DNA的序列为 5'-HS-(CH₂)₆-ATGCTATAATATTAAT-(CH₂)₆-NH₂-3'。

一种所述SiO₂/GQDs–DNA–Au NPs纳米复合材料的制备方法，包括如下步骤：

S01：将SiO₂纳米球分散到GQDs溶液中，搅拌反应；其中，所述SiO₂纳米球表面经氨基化处理，所述GQDs溶液用EDC(1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐)和NHS(N-羟基丁二酰亚胺)活化；