[发明专利]一种超稳定高亮度量子点荧光微球及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种超稳定高亮度量子点荧光微球及其制备方法和应用，属于荧光标记技术领域，所述制备方法包括：合成具有中心径向孔径的树枝状介孔二氧化硅纳米颗粒dSiO2；对合成的二氧化硅纳米颗粒dSiO2进行表面氨基化处理；对合成的氨基化介孔二氧化硅再次进行修饰；利用上述步骤得到的微球原位生长CdTe量子点荧光微球。另一方面本申请公开了所述超稳定高亮度量子点荧光微球在PCT样品免疫层析检测中的应用。本申请所提供的超稳定高亮度的量子点荧光微球的制备方法，使量子点荧光微球合成后表面自带二氧化硅涂层，同时具有强荧光性能，无需进一步修饰以提高其稳定性，且在强酸、强碱条件下保存一段时间仍能保持高稳定性。

技术领域

本发明属于荧光标记技术领域，具体涉及一种超稳定高亮度量子点荧光微球及其制备方法和应用。

背景技术

免疫层析过程采用抗原抗体标记试剂，通过对疾病标志物的特异性识别与结合可以实现对疾病的快速诊断。但是在现有技术中，如免疫层析常用的抗原抗体标记试剂的胶体金和染料/量子点微球，存在灵敏度低、血液样本中干扰性高即相对荧光强度低的技术问题。

量子点作为一种新型的荧光标记材料，具有宽激发、窄发射峰且耐光漂白的优良性质，然而量子点本身粒径小、表面能高等缺点限制了其应用。目前可重复、有效的量子点荧光编码微球制备方法包括四种：（i）在微球的纳米孔隙中掺杂量子点；（ii）依靠静电力的层层自组装（LBL）；（iii）在微球的聚合过程中填装量子点；（iv）利用硅化学方法制备包覆量子点的二氧化硅微球。其中纳米结构的二氧化硅包覆材料由于容易制备，且可方便地与生物分子耦联从而在生物分析上具有广阔的应用前景。

为获得更高质量的量子点荧光微球，精确控制半导体量子点（QD）的荧光特性和量子点荧光微球的尺寸、形状、组成和表面性质是极有必要的。目前，树枝状二氧化硅胶体（dSiO₂）已被开发用于包裹大颗粒，如刚性大分子或纳米颗粒，树枝状二氧化硅胶体具有规则的中心-径向孔道和极大的孔径，非常适合于纳米组分的均匀组装。本发明采用巯基化合物修饰氨基化的树枝状介孔二氧化硅，然后在巯基化介孔二氧化硅上原位生长量子点，形成量子点荧光微球。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超稳定高亮度量子点荧光微球及其制备方法和应用，通过在微球表面自带二氧化硅涂层，进而无需进一步修饰以提高量子点荧光微球的稳定性。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种超稳定高亮度量子点荧光微球的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1：合成具有中心径向孔径的树枝状的介孔二氧化硅纳米颗粒dSiO2；

步骤S2：对步骤S1合成的二氧化硅纳米颗粒dSiO2进行表面氨基化处理；

步骤S3：对步骤S2中合成的氨基化介孔二氧化硅再次进行修饰；

步骤S4：利用步骤S3得到的微球原位生长CdTe量子点荧光微球。

进一步的，所述步骤S1中合成介孔二氧化硅的方法为：在去离子水中加入三乙醇胺，搅拌条件下加入十六烷基三甲基溴化铵和水杨酸钠进行反应；再加入正硅酸乙酯继续反应，反应结束用乙醇稀释，离心收集并纯化；再分散于盐酸/甲醇混合溶液中加热回流反应，以除去模板剂十六烷基三甲基溴化铵；最后离心纯化，得到具有中心径向孔径的树枝状二氧化硅纳米颗粒。

进一步的，所述步骤S2中利用3-氨基丙基三乙氧基硅烷和氢氧化铵对合成的二氧化硅纳米颗粒进行表面氨基化处理。

进一步的，所述步骤S3中利用3-巯基丙酸修饰介孔二氧化硅。

根据本发明的另一方面，提供一种由上述制备方法制备得到的超稳定高亮度量子点荧光微球，包括二氧化硅纳米颗粒及原位生长在带有3-巯基丙酸的氨基化介孔二氧化硅上的CdTe量子点。

进一步的，量子点荧光微球的发射波长在可见光至近红外可调。