專利名稱：表面修飾的熒光量子點/二氧化硅復(fù)合微球，其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域為材料化學(xué)、納米科學(xué)、表面化學(xué)、化學(xué)生物學(xué)及生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，特別涉及一種抗生物吸附的熒光量子點/二氧化硅復(fù)合微球的制備方法及其生物應(yīng)用，更具體地說，利用共修飾方法將生物相容性分子和活性功能基團(tuán)同時修飾在熒光量子點/ 二氧化娃復(fù)合微球表面，從而構(gòu)建可抗生物吸附的突光量子點/ 二氧化娃突光復(fù)合微球，然后對其共價耦聯(lián)上具有不同生物功能的生物分子，獲得表面生物功能化的可抗生物吸附的突光量子點/二氧化娃突光復(fù)合微球。
背景技術(shù)：
基于無機(jī)半導(dǎo)體熒光納米晶體(又稱為熒光量子點)的分子熒光探針?biāo)邆涞莫?特光學(xué)性質(zhì)使其作為一種分子探針材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域顯示出了巨大的應(yīng)用前景。然而作為分子探針材料，由有機(jī)配體穩(wěn)定的量子點表面具有動態(tài)性，因此，首先必須解決其生物相容性，表面可反應(yīng)性，光化學(xué)穩(wěn)定性以及細(xì)胞毒性等問題。半導(dǎo)體納米晶體的熒光強(qiáng)烈依賴于擁有大量不飽和鍵的表面，因此構(gòu)建合適的表面化學(xué)結(jié)構(gòu)是解決量子點固有缺點和提高其熒光穩(wěn)定性的有效途徑。除了熒光強(qiáng)烈的表面依賴性，量子點雖然納米晶體與傳統(tǒng)染料相比具有很好的光穩(wěn)定性，但是容易受到化學(xué)環(huán)境不利因素或光氧化條件的影響而分解產(chǎn)生有毒的重金屬離子，并降低納米晶體的熒光穩(wěn)定性。此外，量子點在極端介質(zhì)中易表現(xiàn)出化學(xué)或膠體的不穩(wěn)定性，這些都限制了量子點在生物分析中的應(yīng)用。納米晶體的和生物相容性是納米材料生物應(yīng)用的前提條件。表面可反應(yīng)性使納米晶體耦聯(lián)上生物大分子，為特異性識別其它生物分子提供條件。在以上背景下，在量子點表面包覆一層特殊材料是最有效和最直接的解決辦法。在眾多包覆材料當(dāng)中，二氧化硅被美國食品和藥物管理局(FDA)認(rèn)定為一般認(rèn)為安全物質(zhì)(GRAS)，因而基于二氧化硅的復(fù)合材料引起了人們極大的興趣，且納米結(jié)構(gòu)的二氧化硅材料由于容易制備和具有廣泛的用途從而在科學(xué)研究工作中占據(jù)著重要的地位。二氧化硅因此也被引入納米晶體領(lǐng)域作為有效的包覆量子點的惰性材料之一，它一方面可以使油溶性量子點具有很好的水分散性，另一方面二氧化硅表面成熟的硅化學(xué)還為其進(jìn)一步實現(xiàn)羧基，巰基，氨基和聚乙二醇等功能基團(tuán)的修飾提供了豐富的選擇。因此，二氧化硅包覆為構(gòu)建適合于不同用途，種類豐富的基于量子點的熒光生物探針提供了一個理想的平臺。因此，含有碲化鎘量子點的二氧化硅微球可方便地與生物分子耦聯(lián)，有望用于體外、體內(nèi)標(biāo)記生物分子，在生物分析上有廣闊的應(yīng)用前景。為了充分利用量子點優(yōu)異的光學(xué)性質(zhì)，兩個最重要的研究領(lǐng)域即納米技術(shù)和生物技術(shù)的交叉研究工作，即納米材料在生物醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用尤為吸引人們的注意力。最近，核殼結(jié)構(gòu)可控的復(fù)合有量子點的二氧化硅熒光納米微粒已經(jīng)取了一系列的研究成果(Adv. Mater. 2005，17，2354 ；Chem. Mater. 2007，19，4123 ；Chem. Mater. 2010，22，420 ；200410009941)，然而這些高熒光效率的復(fù)合微球不能直接作為熒光探針，因為抗非特異性吸附和表面具有活性反應(yīng)基團(tuán)是制備基于納米粒子的分子探針的必須條件。為了進(jìn)一步將其應(yīng)用于生物分析領(lǐng)域如細(xì)胞標(biāo)記和生物檢測，必須克服二氧化硅納米微粒和生物分子及細(xì)胞表面的非特異性吸附的問題，并同時使二氧化硅納米粒子的表面可以共價耦聯(lián)上具有生物靶向的生物分子如抗體，受體，核酸和多肽等。

發(fā)明內(nèi)容
I.本發(fā)明要解決的技術(shù)問題本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種可抗生物吸附的熒光量子點/ 二氧化硅復(fù)合微球，其制備方法和生物應(yīng)用，以克服現(xiàn)有納米材料生物應(yīng)用過程中面臨的問題如與生物分子和細(xì)胞的非特異性相互作用，并且可以實現(xiàn)其與生物分子的共價耦聯(lián)并明確保持生物分子的生物學(xué)活性。2.用于解決技術(shù)問題的技術(shù)方案本發(fā)明的一個方面提供一種表面共修飾有生物相容性分子和活性功能基團(tuán)的熒 光量子點/二氧化硅復(fù)合微球，其中復(fù)合微球中含有單個或多個熒光量子點；殼層為二氧化硅材料；復(fù)合微球的粒徑是15 200納米。在本發(fā)明的復(fù)合微球中，熒光量子點選自碲化鎘、硒化鎘、硫化鎘中的任意一種。生物相容性分子包括分子中具有聚乙二醇部分的硅氧烷，所述的聚乙二醇的分子量為300 50000。生物相容性分子含有的娃氧基團(tuán)可與二氧化娃微球表面的娃氧基團(tuán)進(jìn)行水解縮合聚合反應(yīng)而修飾于微球表面，生物相容性分子優(yōu)選選自2_[甲氧基(聚氧乙烯)丙基]三甲氧基硅烷，2-[羥基(聚氧乙烯)丙基]三乙氧基硅烷；2-[乙酰氧基(聚氧乙烯)丙基]二乙氧基娃燒；3-[甲氧基聚(乙氧基)]丙基-甲基-雙(二甲基娃氧基)娃燒；0-[烯丙基(聚氧乙烯)丙基]三甲氧基硅烷。在本發(fā)明的復(fù)合微球中，所述活性功能基團(tuán)是衍生自含羧基、氨基和巰基的硅氧烷中的一種。所述含羧基的硅氧烷包括三羥基硅基乙酸鈉，1，3-雙(3-羧基丙基)四甲基二硅氧烷，三乙氧基硅基乙酸；所述含氨基的硅氧烷包括3_氨基丙基三甲氧基硅烷，N-氨乙基_ Y _氛丙基二乙氧基娃燒，3-氛基丙基二甲基乙氧基娃燒或氛基丙基二乙氧基娃燒；所述含疏基的娃氧燒包括疏基異丙基二甲氧娃燒或疏基異丙基二乙氧基娃燒。本發(fā)明的另一方面提供一種用于制備本發(fā)明的突光量子點/ 二氧化娃復(fù)合微球的方法，所述方法包括使熒光量子點/二氧化硅復(fù)合微球與生物相容性分子和帶有活性功能基團(tuán)的分子反應(yīng)，以得到表面共修飾有生物相容性分子和活性功能基團(tuán)的熒光量子點/二氧化硅復(fù)合微球。在本發(fā)明的方法中，熒光量子點/ 二氧化硅復(fù)合微球是通過反相微乳液法制備的。并且，熒光量子點/ 二氧化硅復(fù)合微球與生物相容性分子的摩爾比在I : 3. OX IO3 I 3. OX IO7之間，優(yōu)選I : 3. OX IO4 I : 3. OX IO6 ;熒光量子點/ 二氧化硅復(fù)合微球與活性功能基團(tuán)的摩爾比在I : 5. OXlO3 I : 8. OXlO6之間，優(yōu)選I : I. OXlO4 I 3. OXlO60本發(fā)明的又一方面提供本發(fā)明的熒光量子點/ 二氧化硅復(fù)合微球的生物應(yīng)用，其特征是表面共修飾有生物相容性分子和活性功能基團(tuán)的熒光量子點/二氧化硅熒光復(fù)合微球可以共價耦聯(lián)生物分子，如蛋白質(zhì)，多肽，生物素，氨基酸，DNA的氨基衍生物或DNA的羧基衍生物及帶有氨基或羧基的碳水化合物，且能同時保持生物分子的生物學(xué)活性。3.本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的抗生物吸附的熒光量子點/ 二氧化硅熒光復(fù)合微球，具有光學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，膠體穩(wěn)定性好的優(yōu)點，充分提高了原始量子點在極端物理化學(xué)條件下的穩(wěn)定性。本發(fā)明的表面共化學(xué)修飾生物相容性分子和活性功能基團(tuán)的操作簡單，可重復(fù)性高，使大規(guī)模生產(chǎn)成為可能。本發(fā)明的高度抗生物吸附的熒光量子點/ 二氧化硅熒光復(fù)合微球，該復(fù)合微球不但可以成功克服與生物分子的非特異性相互作用，還能夠成功與生物分子進(jìn)行共價耦聯(lián)并保持生物分子的生物學(xué)活性。
本發(fā)明的高度抗生物吸附的熒光量子點/ 二氧化硅熒光復(fù)合微球的具有高度的生物相容性，且與生物分子的耦聯(lián)物具有高度的生物學(xué)活性，在生物標(biāo)記和生物分析檢測領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價值。本發(fā)明的高度抗生物吸附的熒光量子點/ 二氧化硅熒光復(fù)合微球共價耦聯(lián)上抗體，受體，核酸等生物分子，可以廣泛應(yīng)用與各種生物分析領(lǐng)域中。本發(fā)明將納米材料，表面化學(xué)，化學(xué)生物學(xué)和生物醫(yī)學(xué)有機(jī)結(jié)合，對構(gòu)建基于納米材料的抗生物吸附的并可實現(xiàn)與生物分子共價耦聯(lián)的分子探針提供了重要的基礎(chǔ)，同時為進(jìn)一步拓展納米材料的應(yīng)用范圍提供了可能性。


圖I本發(fā)明實施例I所得碲化鎘熒光量子點的熒光光譜圖。圖2本發(fā)明實施例4所得熒光量子點/ 二氧化硅復(fù)合微球的透射電鏡(TEM)照片。圖3本發(fā)明實施例4所得的熒光量子點/ 二氧化硅復(fù)合微球水溶液的紫外吸收和突光光譜圖。圖4本發(fā)明實施例5所得熒光量子點/二氧化硅復(fù)合微球的透射電鏡(TEM)照片。圖5本發(fā)明實施例6所得熒光量子點/ 二氧化硅復(fù)合微球的透射電鏡(TEM)照片。圖6本發(fā)明實施例7的熒光量子點/ 二氧化硅復(fù)合微球在表面化學(xué)共修飾聚乙二醇和羧基基團(tuán)前后的瓊脂糖電泳熒光照片。圖7本發(fā)明實施例8的熒光量子點/ 二氧化硅復(fù)合微球在表面化學(xué)共修飾聚乙二醇和羧基基團(tuán)前后的瓊脂糖電泳熒光照片。圖8本發(fā)明實施例9的熒光量子點/ 二氧化硅復(fù)合微球在表面化學(xué)共修飾聚乙二醇和羧基基團(tuán)前后的瓊脂糖電泳熒光照片。圖9本發(fā)明實施例14表面生物功能化的抗特異性吸附熒光量子點/ 二氧化硅復(fù)合微球的瓊脂糖電泳熒光照片。圖10本發(fā)明實施例15表面生物功能化的抗特異性吸附熒光量子點/ 二氧化硅復(fù)合微球的瓊脂糖電泳熒光照片。圖11本發(fā)明實施例16表面生物功能化的抗生物吸附的熒光量子點/ 二氧化硅復(fù)合微球的瓊脂糖電泳熒光照片。圖12本發(fā)明實施例16UM-SCC-22B癌細(xì)胞與抗生物吸附的熒光量子點/ 二氧化硅復(fù)合微球和抗EGFR單克隆抗體的耦聯(lián)物孵育后的共聚焦顯微鏡照片。
圖13本發(fā)明實施例16對照實驗中M-SCC-22B癌細(xì)胞的共聚焦顯微鏡照片。
具體實施例方式本發(fā)明提供一種抗生物吸附的熒光量子點/ 二氧化硅熒光復(fù)合微球，具備明確的核殼結(jié)構(gòu)含有單個或多個熒光量子點，殼為二氧化硅材料，二氧化硅表面共修飾有生物相容性分子和帶有活性功能基團(tuán)的分子。兩種分子共修飾于二氧化硅微球的表面。復(fù)合微球的粒徑是15 200納米。該復(fù)合微球具有抗生物非特異性吸附性能，且可以共價耦聯(lián)生物分子并保持其生物學(xué)活性。在本發(fā)明的抗生物吸附的突光量子點/ 二氧化娃突光復(fù)合微球中，突光量子點為II-VI族半導(dǎo)體納米材料，主要是碲化鎘、硒化鎘、硫化鎘的任意一種。本發(fā)明還提供一種抗生物吸附的突光量子點/ 二氧化娃突光復(fù)合微球的制備方法，該技術(shù)方法工藝簡單，具有可操作性。
本發(fā)明另外提供抗生物吸附的熒光量子點/ 二氧化硅熒光復(fù)合微球的生物應(yīng)用，所述生物應(yīng)用一方面指該微球表面具有生物相容性分子可以克服微球與生物分子和細(xì)胞的非特異性吸附作用，另一方面由于該微球表面同時具有活性功能基團(tuán)可以與生物分子共價耦聯(lián)，且保持生物分子的生物學(xué)活性。本發(fā)明首先制備高質(zhì)量的熒光量子點，然后以熒光量子點、氨水混合物為水相，非極性有機(jī)溶劑為油相，非離子型表面活性劑和助乳化劑為混合乳化劑及陽離子聚電解質(zhì)形成反相微乳液，常溫下水解硅氧烷形成復(fù)合微球，純化后得到熒光量子點/ 二氧化硅熒光復(fù)合微球。在以上復(fù)合微球的緩沖液中共同加入生物相容性分子和帶有活性功能基團(tuán)的分子，室溫反應(yīng)后純化后即可獲得表面生物相容性分子和活性功能基團(tuán)的熒光復(fù)合微球。本發(fā)明的抗生物吸附的含有突光量子點/ 二氧化娃突光微球的制備方法，該方法包括以下步驟(I)含有突光量子點/ 二氧化娃復(fù)合微球的制備方法按照已有文獻(xiàn)制備(M. Y. Gaoet al，J. Phys. Chem.，1998，102，8360 ;Υ· J. Gong et al，Chem. Mater.，2005，17，2648 ；Y. H. Yang et al, Adv. Mater.，2005，17，2354 ；L. H. Jing et al, Chem. Mater.，2010，22，420-427)，制備熒光量子點的具體過程如下將鎘鹽(包括高氯酸鎘、氯化鎘、醋酸鎘)配制成O. 001mol/L O. 15mol/L,優(yōu)選O. 005mol/L O. 05mol/L之間的溶液，隨后加入巰基修飾劑(鎘鹽與巰基修飾劑的摩爾比在I : I I : 5之間，優(yōu)選I : 1.0 I : 2. 5之間)，調(diào)節(jié)其PH值在10 13范圍，優(yōu)選11. O 12. 5。然后將碲(硫，硒)源前軀體直接引入上述鎘鹽前軀體溶液中(鎘與碲(硫，硒)的摩爾比在I : 0.2 I : I之間，優(yōu)選I O. 2 I : O. 6)，攪拌反應(yīng)10 30分鐘后加熱回流該溶液。控制回流時間，得到尺寸可調(diào)的熒光發(fā)射峰位幾乎覆蓋整個可見光區(qū)的熒光量子點。突光量子點/ 二氧化娃復(fù)合微球的具體制備過程(反相微乳液法)如下向突光量子點水溶液中加入氨水溶液，混合形成量子點的堿溶液，其中量子點水溶液與氨水的體積比在I : O. I I : 10之間，優(yōu)選I : O. 5 I : 8，量子點溶液的濃度在O. 000001 O. 001mol/L之間，優(yōu)選O. 0001 0. 001mol/L之間;氨水終濃度在0. 25wt% 5wt%。將熒光量子點與氨水堿溶液作為水相與非離子型表面活性劑和乳化劑和非極性有機(jī)溶劑(加或不加陽離子聚合物電解質(zhì)水儲備液混合)形成油包水型(W/0)反相微乳液。其中水與非離子型表面活性劑的摩爾比在2 I 40 I之間，優(yōu)選4 I 30 I ;水與非極性有機(jī)溶劑的體積比在I : 5 I : 50之間，優(yōu)選I : 10 I : 25 ;助乳化劑與非離子型表面活性劑的體積比在O I : 10之間，優(yōu)選I : I I : 5 ;陽離子聚電解質(zhì)溶液與水相的體積比在O I : 500之間，優(yōu)選O I : 200 ;陽離子聚合物電解質(zhì)水儲備液的濃度在1.0X ICT2Wt % 4. OX ICT1Wt %之間,優(yōu)選 4. OX ICT2Wt % 1.0X 10_1wt% ;水與娃氧燒的摩爾比在4 I 100 I之間，優(yōu)選10 I 50 : I。攪拌反應(yīng)I 6天后，加入異丙醇或丙酮作為破乳劑，其中的破乳劑的體積是反相微乳液體積的I 5倍；沉淀出二氧化硅熒光復(fù)合微球，經(jīng)過醇和水離心洗滌分離純化后重新分散在水中，形成穩(wěn)定的熒光量子點/二氧化娃突光復(fù)合微球的水溶液體系。(2)將步驟⑴所得到的熒光量子點/ 二氧化硅熒光復(fù)合微球分散于pH值為6. O 9. 5的緩沖液中，然后向該溶液中同時加入生物相容性分子和帶有活性功能基團(tuán)的分子，室溫反應(yīng)I 24小時。其中熒光復(fù)合微球與生物相容性分子的摩爾比在 I 3. OX IO3 I : 3. OX IO7 之間，優(yōu)選 I : 3. OX IO4 I : 3. OX IO6 ;熒光復(fù)合微球與活性功能基團(tuán)的摩爾比在I : 5. OX IO3 I : 8. OX IO6之間，優(yōu)選I : I. OX IO4 I 3. OXlO60反應(yīng)結(jié)束后，將產(chǎn)物離心純化之后重新分散于緩沖液中，形成表面共修飾有生物相容性分子和活性功能基團(tuán)的，可抗生物吸附的熒光量子點/ 二氧化硅熒光復(fù)合微球。所述生物相容性分子是分子中具有聚乙二醇部分的硅氧烷，其中所述的聚乙二醇部分的分子量為300 50000。所述娃氧燒分子上的娃氧基團(tuán)通過與二氧化娃微球表面的硅氧基團(tuán)進(jìn)行水解縮合反應(yīng)而修飾到復(fù)合微球表面。分子中具有聚乙二醇部分的硅氧烷可以從美國Gelest公司購買得到，其具體例子如2_[甲氧基(聚氧乙烯)丙基]三甲氧基娃燒(2-[methoxy (poIyethyIeneoxy) -propyl] trimethoxysilane), 2_[輕基(聚氧乙烯)丙基]三乙氧基娃燒([hydroxy(polyethylyeneoxy)propyl]triethoxysilane)；
2-[乙酰氧基(聚氧乙烯)丙基]三乙氧基娃燒(2-[ (acetoxy (polyethyleneoxy) propyl]triethoxysilane) ;2_[甲氧基(聚氧乙烯)]丙基-甲基-雙(三甲基娃氧基)娃燒(2-[methoxy(polyethyleneoxy)propyl]heptamethyltrisiloxane) ;0_[烯丙基(聚氧乙烯)丙基]三甲氧基娃燒(0-allyloxy (polyethyleneoxy) trimethylsilane) 所述活性功能基團(tuán)是選自羧基、氨基和巰基中的一種。所述羧基、氨基和巰基分別衍生自含羧基、氨基或巰基的硅氧烷。其反應(yīng)機(jī)理是通過含羧基、氨基或巰基的硅氧烷分子上的硅氧基團(tuán)與二氧化硅微球表面的硅氧基團(tuán)進(jìn)行水解縮合反應(yīng)修飾到復(fù)合微球表面。本發(fā)明中使用的含羧基、氨基或巰基的硅氧烷可以從美國Gelest公司購買得到。含羧基的硅氧烷的具體例子包括三羥基硅基乙酸鈉(carboxyethyl si lanetriol, sodium salt) ； 二氫-3_[3_(三乙氧基娃基)丙基]呋喃-2,5- 二酮(3-(triethoxysilyl)propylsuccinic anhydride) ；I. 3-雙(3-羧基丙基)四甲基二娃氧燒(I, 3-bis (3-carboxypropyl) tetramethyldisiloxane);三乙氧基娃基乙酸(carboxymethyltriethoxysilane)。含氨基的娃氧燒的具體例子包括3_氨基丙基三甲氧基娃燒(3-aminopropyl trimethoxysilane), N-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基娃燒(N-[3-trimethoxysilyl) propyl] ethylenediamine)，3_ 氨基丙基二甲基乙氧基娃燒(3-aminopropyl dimethylethoxysilane)或氨基丙基三乙氧基娃燒(3-aminopropyltriethoxy silane)。含巰基的娃氧燒的具體例子包括巰基異丙基三甲氧娃燒((3-merc aptopropyl) trimethoxysilane)或巰基異丙基三乙氧基娃燒((3-mercaptopr opyl)triethoxysilane)。所述的緩沖液是磷酸鹽緩沖液(磷酸氫二鈉-磷酸二氫鈉緩沖液(PB)，磷酸氫二鈉-磷酸二氫鈉緩沖液-鈉(鉀)鹽(PBS)，磷酸氫二鈉-磷酸二氫鉀緩沖液)，Tris-硼酸緩沖液(TB)，磷酸二氫鉀-氫氧化鈉緩沖液，硼酸-硼砂緩沖液，甘氨酸-氫氧化鈉緩沖液，硼砂-氫氧化鈉緩沖液。所述的量子點是碲化鎘，硫化鎘和硒化鎘熒光量子點中的任意一種，量子點的穩(wěn)定劑(表面修飾劑)選自巰基乙酸，巰基丙酸，巰基甘油，硫辛酸，二巰基丁二酸中的一種或兩種以上的混合物。所述的非離子型表面活性劑是十二烷基聚氧乙烯醚(polyoxyethylene-(n)-dodecyl ether,如十二燒基四氧乙烯醚)、壬基苯基聚氧乙烯醚(polyo xyethylene-(n)-nonylphenyl ether,如 Triton Ν-42(η = 4)， Triton N-57(η =5), Triton N-60 (n = 6), Triton N-101 (n = 9 10))、辛基苯基聚氧乙烯醚(polyoxyethylene- (n) -octylphenyl ether，如 Triton Χ-15 (η = I), Triton Χ-35 (η = 3)，Triton Χ-45 (η = 5), Triton Χ-100 (η = 9 10))、十二燒基苯基聚氧乙烯醚(polyoxyethylene- (n) -dodecylphenyl ether,如 DP-6 (η = 6))或 I-油酸山梨糖酸酐酯(如 span80)中的任意一種。所述的助乳化劑是正己醇，戊醇或丁醇中的任意一種。所述的醇是正己醇，戊醇，丁醇，異丙醇或者乙醇中的任意一種。所述的非極性有機(jī)溶劑是正庚烷，環(huán)己烷，正己燒，戊燒，苯，氯苯，甲苯，三氯甲烷或二氯甲烷中的任意一種。所述的陽離子聚合物電解質(zhì)是聚二烯丙基二甲基氯化銨(Poly (diallyldimethylammonium chloride))，聚乙烯亞胺(Poly (ethyleneimine)或它們的混合物。本發(fā)明所述的抗生物吸附的含有熒光量子點的二氧化硅熒光微球與生物分子共價耦聯(lián)，即表面生物功能化的制備方法，該方法包括以下步驟(I)將采用常規(guī)方法對表面修飾有生物相容性分子和活性功能基團(tuán)的熒光量子點/ 二氧化硅熒光復(fù)合微球進(jìn)行共價耦聯(lián)，首先將表面帶有羧基的二氧化硅復(fù)合微球或生物分子分散于水介質(zhì)中，pH為6. 5 8. 5的生理緩沖液中配成溶液，然后向該溶液中加入耦聯(lián)活化劑EDC (I- (3- 二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺)和Sulfo-NHS (N-羥基硫代琥珀酰亞胺)將二氧化硅表面的羧基基團(tuán)進(jìn)行活化，室溫下反應(yīng)10 30min，然后向反應(yīng)液中加入表面帶有氨基，PH值為6. 5 8. 5的生物分子或二氧化硅復(fù)合微球，混勻之后，37°C反應(yīng)I 4小時，然后將反應(yīng)產(chǎn)物離心純化后重新分散于緩沖液中；(2)與步驟(I)同步進(jìn)行，同時作為抗生物吸附的含有熒光量子點的二氧化硅熒光微球?qū)ι锓肿拥姆翘禺愋韵嗷プ饔玫目疾?，以及作為步驟(I)的對照實驗。直接將表面共修飾有生物相容性分子和活性功能基團(tuán)的熒光量子點/二氧化硅熒光復(fù)合微球與生物分子簡單混合，即不加耦聯(lián)活化劑EDC和Sulfo-NHS，其他條件完全等同于步驟(I)中耦聯(lián)反應(yīng)的參數(shù)，最后將混合物用緩沖液離心洗滌得到吸附生物分子后的二氧硅球微球，最后分散于緩沖液中；(3)用瓊脂糖凝膠電泳技術(shù)表征表面共修飾有生物相容性分子和活性功能基團(tuán)的抗生物吸附的熒光量子點/ 二氧化硅熒光復(fù)合微球，抗生物吸附的熒光量子點/ 二氧化硅熒光復(fù)合微球與生物分子的耦聯(lián)物，抗生物吸附的熒光量子點/ 二氧化硅熒光復(fù)合微球與生物分子混合吸附后。本發(fā)明所述的生物分子包括蛋白質(zhì)，多肽，生物素，氨基酸，DNA的氨基衍生物或DNA的羧基衍生物及帶有氨基或羧基的碳水化合物。實施例實施例I :稱取O. 631g高氯酸鎘(Cd(ClO4)2 · 6H20)加入到75mL除氧的二次去離子水中，隨 后加入O. 182g巰基甘油和O. 058g巰基乙酸穩(wěn)定劑，再用NaOH水溶液將其pH值調(diào)至12. 0，形成含有巰基化合物和鎘離子的溶液。另一方面，取7. 5mL O. 5mol/L硫酸溶液注入到盛有O. 129g碲化鋁(Al2Te3)的燒瓶中，將生成的H2Te全部通入上述鎘離子溶液中，攪拌30分鐘后，加熱回流10分鐘到10天，得到巰基甘油與巰基乙酸共同穩(wěn)定、熒光發(fā)射中心峰位在510 700納米之間的碲化鎘熒光量子點水溶液。熒光光譜見圖I。實施例2 稱取O. 70g高氯酸鎘(CdCl2 · 2H20)加入到75mL除氧的二次去離子水中，隨后加入O. 185g巰基乙酸穩(wěn)定劑，然后按照Cd : S2_ = I : O. 5加入Na2S水溶液，再用NaOH水溶液將其PH值調(diào)至12. 0，將溶液加熱回流，得到巰基乙酸穩(wěn)定、熒光發(fā)射中心峰位在450 550納米之間的水溶性硫化鎘熒光量子點水溶液。實施例3 稱取O. 495g氯化鎘(CdCl2 ·2. 5Η20)加入到75mL除氧的二次去離子水中，隨后加入O. 213g巰基丙酸穩(wěn)定劑，再用NaOH水溶液將其pH值調(diào)至12. O,形成含有巰基化合物和鎘離子的溶液。其余步驟同實施例1，得到巰基丙酸穩(wěn)定、熒光發(fā)射中心峰位在510 750納米之間的碲化鎘熒光量子點水溶液。實施例4 取實施例I的巰基甘油-巰基乙酸穩(wěn)定的碲化鎘熒光量子點(熒光發(fā)射中心峰位在611納米)2mL，異丙醇沉淀洗滌一次，重新分散于O. 6wt%氨水與15. 9 X 10_3mol/L氫氧化納所組成的堿溶液中待用。取Triton X-100 5mL,環(huán)己燒30mL,正己醇3mL混合得到透明體系，然后在混合液中加入40 μ L聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液，其濃度為12. 8mmol/L。然后將碲化鎘量子點/氨水堿溶液的混合液加入到上述體系中，攪拌得到透明的反相微乳液體系。然后加入400 μ L四乙氧基硅烷繼續(xù)攪拌反應(yīng)。反應(yīng)4天后結(jié)束，加入異丙醇沉淀出二氧化硅微球，離心之后將得到離心產(chǎn)物依次用乙醇和水洗滌，除去油相溶劑，表面活性劑，未反應(yīng)的四乙氧基硅烷和未包覆進(jìn)去的碲化鎘量子點，得到碲化鎘熒光量子點/ 二氧化娃突光復(fù)合微球。由圖2電鏡照片中可以看到,一個二氧化娃微球中締化鎘突光量子點的數(shù)目平均為6個。圖3為復(fù)合熒光微球的紫外吸收及熒光光譜圖。實施例5 取實施例2硫化鋪的疏基乙酸穩(wěn)定的硫化鋪滅光量子點(滅光發(fā)射中心峰位在550納米)100yL，稀釋到500yL，取250yL與250yL氨水(濃度為2wt% )混合。同時加入Triton X-100 I. 77mL，環(huán)己烷7. 5mL，正己醇I. 8mL混合得到透明體系，然后將硫化鎘/氨水的混合液480 μ L加入到上述體系中，攪拌得到透明的反相微乳液。最后加入100 μ L四乙氧基硅烷繼續(xù)攪拌。三天后結(jié)束反應(yīng)，加入異丙醇沉淀出二氧化硅微球，純化過后分散在水中，得到碲化鎘量子點/二氧化硅復(fù)合熒光微球。由電鏡照片圖4中可以看到，一個二氧化硅微球中硫化鎘熒光量子點的數(shù)目為I個。實施例6 取實施例I的巰基甘油-巰基乙酸穩(wěn)定的碲化鎘熒光量子點(熒光發(fā)射中心峰位 在610納米)10(^1^，稀釋到50(^1^，取25(^1^與25(^1^氨水(濃度為25wt% )混合。向混合液中加入10μ L濃度為4父10_^%聚二烯丙基二甲基氯化銨溶液，其余操作與具體實施例4的步驟相同。從所得的電鏡照片圖5，一個二氧化硅復(fù)合微球中碲化鎘熒光量子點的數(shù)目約為9個。實施例7 取實施例4的20mg含有碲化鎘熒光量子點/ 二氧化硅復(fù)合微球，分散于ImL的水溶液中，按照硅球與三羥基硅基乙酸鈉的優(yōu)選摩爾比例為I : 264000加入40 μ L的三羥基硅基乙酸鈉，再按照硅球與2-[甲氧基(聚氧乙烯)丙基]三甲氧基硅烷的優(yōu)選比例I 143250加入20μ L的2-[甲氧基(聚氧乙烯)丙基]三甲氧基硅燒，然后再加入20ΧΡΒ儲備液將反應(yīng)體系調(diào)至為pH = 7. 4的IXPB緩沖液中，搖床中室溫反應(yīng)24小時。反應(yīng)結(jié)束后，用PB緩沖液將反應(yīng)產(chǎn)物離心超生洗滌三次后，最終分散在ImL的超純水中。圖6分別為瓊脂糖電泳結(jié)束后在紫外燈照射下的熒光照片。其中泳道I為表面修飾前的碲化鎘熒光量子點/ 二氧化娃復(fù)合微球，泳道2為表面修飾后的締化鎘突光量子點/ 二氧化娃復(fù)合微球。實施例8 取實施例4的20mg碲化鎘熒光量子點/ 二氧化硅復(fù)合微球，分散于ImL的水溶液中，按照硅球與三羥基硅基乙酸鈉的優(yōu)選摩爾比例為I : 66000加入10 μ L的三羥基硅基乙酸鈉，然后按照硅球與2-[甲氧基(聚氧乙烯)丙基]三甲氧基硅烷的優(yōu)選比例I 143250加入20μ L的2-[甲氧基(聚氧乙烯)丙基]三甲氧基硅氧烷。其余操作步驟同實施例7。圖7分別為瓊脂糖電泳結(jié)束后在紫外燈照射下的熒光照片。其中泳道I為表面修飾前的締化鎘突光量子點/ 二氧化娃復(fù)合微球，泳道2為表面修飾后的締化鎘突光量子點/ 二氧化娃復(fù)合微球。實施例9 取實施例4的20mg碲化鎘熒光量子點/ 二氧化硅復(fù)合微球，分散于ImL的水溶液中，然后，按照硅球與三羥基硅基乙酸鈉的優(yōu)選摩爾比例為I : 66000加入IOyL的三羥基硅基乙酸鈉，再按照硅球與2-[甲氧基(聚氧乙烯)丙基]三甲氧基硅烷的優(yōu)選比例
I 35813加入5μ L的2-[甲氧基(聚氧乙烯)丙基]三甲氧基硅烷，其余操作步驟同實施例7。圖8為瓊脂糖電泳結(jié)束后的紫外燈照射下的熒光照片。其中泳道I為表面修飾前的締化鎘突光量子點/ 二氧化娃復(fù)合微球，泳道2為表面修飾后的締化鎘突光量子點/ 二氧化硅復(fù)合微球。實施例10 取實施例4的20mg碲化鎘熒光量子點/ 二氧化硅復(fù)合微球，分散于ImL的水溶液中，然后，按照硅球與三羥基硅基乙酸鈉的優(yōu)選摩爾比例為I : 66000加入10 μ L的三羥基硅基乙酸鈉，再按照硅球與3-[甲氧基(聚乙氧基)]丙基-甲基-雙(三甲基硅氧基)硅烷的優(yōu)選比例I : 35813加入5μ L的3-[甲氧基(聚乙氧基)]丙基-甲基-雙(三甲基硅氧基)硅烷，其余操作步驟同實施例7。得到表面修飾后的碲化鎘熒光量子點/ 二氧化硅復(fù)合微球。實施例11 取實施例4的20mg碲化鎘熒光量子點/ 二氧化硅復(fù)合微球，分散于ImL的水溶液中，然后，按照硅球與3-氨基丙基三甲氧基硅 烷的優(yōu)選摩爾比例為I : 33000加入5yL的
3-氨基丙基三甲氧基硅烷，再按照O-[烯丙基(聚氧乙烯)丙基]三甲氧基硅烷的優(yōu)選比例I : 35813加入5yL的O-[烯丙基(聚氧乙烯)丙基]三甲氧基硅烷，其余操作步驟同實施例7。得到表面修飾后的碲化鎘熒光量子點/ 二氧化硅復(fù)合微球。實施例12 取實施例4的20mg碲化鎘熒光量子點/ 二氧化硅復(fù)合微球，分散于ImL的水溶液中，然后，按照硅球與巰基異丙基三甲氧硅烷的優(yōu)選摩爾比例為I : 33000加入5yL的巰基異丙基三甲氧硅烷，再按照O-[烯丙基(聚氧乙烯)丙基]三甲氧基硅烷的優(yōu)選比例
I 35813加入5yL的O-[烯丙基(聚氧乙烯)丙基]三甲氧基硅燒，其余操作步驟同實施例7。得到表面修飾后的締化鎘突光量子點/ 二氧化娃復(fù)合微球。實施例13 取實施例5的20mg硫化鎘熒光量子點/ 二氧化硅復(fù)合微球，分散于ImL的水溶液中，然后，按照硅球與三羥基硅基乙酸鈉的優(yōu)選摩爾比例為I : 66000加入5μ L的三羥基硅基乙酸鈉，再按照O-[烯丙基(聚氧乙烯)丙基]三甲氧基硅烷的優(yōu)選比例I : 35813加入5yL的O-[烯丙基(聚氧乙烯)丙基]三甲氧基硅烷，其余操作步驟同實施例7。得到表面修飾后的硫化鎘突光量子點/二氧化娃復(fù)合微球。實施例14 將實施例8中的表面共修飾有聚乙二醇和羧基基團(tuán)的碲化鎘熒光量子點/ 二氧化硅熒光微球分散于O. 01mol/L PB中配成20mg/mL的溶液，取該溶液O. 55mL,加入O. 194 μ L的EDC (I- (3- 二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺)和O. 589mg的Sulfo-NHS (N-羥基硫代琥珀酰亞胺)將二氧化硅表面的羧基基團(tuán)進(jìn)行活化，室溫下反應(yīng)30min，然后向反應(yīng)液中加A 84. 7 μ L10mg/mL 的羊抗人二抗(Goat anti-Human IgG, GaHIgG)的 I X PB (pH = 7· 4)，混勻之后，37°C反應(yīng)4小時。與此同時，對該樣品非特異性吸附進(jìn)行考察的實驗同時也是上述耦聯(lián)實驗的對照實驗，將表面共修飾有聚乙二醇和羧基基團(tuán)的碲化鎘熒光量子點/ 二氧化硅熒光微球與抗體的進(jìn)行簡單混合，與上述耦聯(lián)反應(yīng)相比，除了不加EDC和Sulfo-NHS之夕卜，其余實驗條件及操作步驟完全相同。反應(yīng)結(jié)束后，耦聯(lián)產(chǎn)物和對照實驗樣品進(jìn)行離心洗滌純化，最后分散于緩沖液中。然后采用O. 5% (w/v)的瓊脂糖電泳技術(shù)檢測上述耦聯(lián)反應(yīng)及非特異性吸附實驗。附圖9為耦聯(lián)物及其對照樣在電泳結(jié)束后在紫外照射下的熒光照片。1#是表面共修飾有聚乙二醇和羧基基團(tuán)的碲化鎘熒光量子點/ 二氧化硅熒光微球;2#是表面共修飾有聚乙二醇和羧基基團(tuán)的碲化鎘熒光量子點/二氧化硅熒光微球與羊抗人二抗的耦聯(lián)物；3#是表面共修飾有聚乙二醇和羧基基團(tuán)的碲化鎘熒光量子點/ 二氧化硅熒光微球與羊抗人二抗的混合物。通過比較三個樣品的電泳條帶發(fā)現(xiàn)，耦聯(lián)物的遷移速率比純樣品和混合物要慢，這是由于抗體耦聯(lián)在硅球表面之后導(dǎo)致硅球尺寸增加所致；混合物的電泳條帶幾乎和純樣品沒有差異，但是和耦聯(lián)物的前沿有大差異，條帶亦和純樣品及耦聯(lián)物重疊較小，說明經(jīng)過聚乙二醇和羧基共修飾后的復(fù)合熒光微球與抗體生物分子幾乎沒有非特異性吸附；通過比較耦聯(lián)物和混合物的遷移率可以推斷，耦聯(lián)物中的抗體與表面共修飾有聚乙二醇和羧基基團(tuán)的碲化鎘熒光量子點/二氧化硅熒光微球是通過共價耦聯(lián)的，而不是非特異性相互作用。電泳結(jié)果說明表面共修飾有聚乙二醇和羧基基團(tuán)的碲化鎘熒光量子點/ 二氧化硅復(fù)合微球具有較高的生物相容性，抗非特異性吸附生物分子，且其表面可以共價耦聯(lián)生物分子從而使其表面生物功能化得以實現(xiàn)。實施例15 將實施例9中的表面共修飾有聚乙二醇和羧基基團(tuán)的碲化鎘熒光量子點/ 二氧化硅熒光微球與生物分子進(jìn)行耦聯(lián)，同時考察其與生物分子的非特異性吸附。實驗操作過程完全同于實施例14。附圖10為耦聯(lián)物及其對照樣在電泳結(jié)束后在紫外照射下的熒光照片。1#是表面共修飾有聚乙二醇和羧基基團(tuán)的碲化鎘熒光量子點/ 二氧化硅復(fù)合微球;2#是表面共修飾有聚乙二醇和羧基基團(tuán)的碲化鎘熒光量子點/二氧化硅熒光微球與羊抗人二抗的耦聯(lián)物;3#是表面共修飾有聚乙二醇和羧基基團(tuán)的碲化鎘熒光量子點/ 二氧化硅熒光微 球與羊抗人二抗的混合物。通過比較三個樣品的電泳條帶發(fā)現(xiàn)，耦聯(lián)物的遷移速率比純樣品要慢得多，這是由于抗體耦聯(lián)在硅球表面之后導(dǎo)致硅球尺寸增加所致；通過比較耦聯(lián)物和混合物的遷移率速度可以推斷，耦聯(lián)物中的抗體與表面共修飾有聚乙二醇和羧基基團(tuán)的碲化鎘熒光量子點/ 二氧化硅復(fù)合微球是通過共價耦聯(lián)的，而不是非特異性相互作用；混合物的電泳條帶和純樣品的差異較小，但是和耦聯(lián)物的電泳條帶幾乎沒有交疊。以上實驗說明，說明經(jīng)過聚乙二醇和羧基共修飾后的復(fù)合熒光微球和抗體生物分子沒有非特異性吸附，且可以實現(xiàn)共價耦聯(lián)。實施例16 將實施例9中的表面共修飾有聚乙二醇和羧基基團(tuán)的碲化鎘熒光量子點/ 二氧化娃復(fù)合微球與抗EGFR(Epidermal growth factor receptor,表皮生長因子受體)單克隆抗體進(jìn)行共價耦聯(lián)。實驗操作過程完全同于實施例14。附圖11為耦聯(lián)物的瓊脂糖電泳結(jié)果。研究表明在許多實體腫瘤中存在EGFR的高表達(dá)或異常表達(dá)，且EGFR與腫瘤細(xì)胞的增殖、血管生成、腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移及細(xì)胞凋亡的抑制有關(guān)。因此所制備的熒光復(fù)合硅球與抗EGFR單克隆抗體的耦聯(lián)物作為針對EGFR靶點的分子熒光探針，能夠競爭性抑制內(nèi)源性配體與腫瘤細(xì)胞組織上過表達(dá)的EGFR的結(jié)合，阻斷由EGFR介導(dǎo)的下游信號傳導(dǎo)通路，從而抑制腫瘤細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)分化，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡，抑制腫瘤血管生成，增強(qiáng)放、化療療效。是目前治療腫瘤的一種新思路。所制備的熒光硅球與抗EGFR單克隆抗體的耦聯(lián)物標(biāo)記過表達(dá)有EGFR的細(xì)胞的步驟如下將細(xì)胞膜上過表達(dá)有EGFR的人類頭頸癌細(xì)胞UM-SCC-22B首先用1% BSA的IXPBS溶液在37°C孵育I小時，PBS洗滌三次之后，加入100 μ L的lmg/mL的熒光硅球與抗EGFR單克隆抗體的耦聯(lián)物，在4°C孵育18小時孵育后，PB洗滌三次，用熒光共聚焦顯微鏡檢測標(biāo)記效果。附圖12為耦聯(lián)物標(biāo)記UM-SCC-22B后的熒光共聚焦顯微鏡圖片。圖a，圖b，分別為暗場和明場圖片。從圖a可以明顯看出，癌細(xì)胞已經(jīng)明顯標(biāo)記上熒光耦聯(lián)物，明場進(jìn)一步證明熒光耦聯(lián)物是標(biāo)記于細(xì)胞膜表面，說明癌細(xì)胞已經(jīng)成功通過熒光微球表面的抗EGFR單克隆抗體與細(xì)胞膜表面的EGFR特異性結(jié)合作用從而將分子探針標(biāo)記與細(xì)胞膜表面。對照實驗，即未抗EGFR單克隆抗體的熒光微球與細(xì)胞的相互作用，如圖13所示，細(xì)胞幾乎沒有熒光，說明純樣品與細(xì)胞沒有非特性吸附作用。進(jìn)一步證實了碲化鎘熒光量子點/ 二氧化硅熒光微球的表面共修飾有聚乙二醇和羧基基團(tuán)，并且可以與抗EGFR單克隆抗體進(jìn)行耦聯(lián)，且能保持抗EGFR單克隆抗體的生物學(xué)活性。實施例17 將實施例9中的表面共修飾有聚乙二醇和羧基基團(tuán)的碲化鎘熒光量子點/ 二氧化娃突光復(fù)合微球與抗CEA(carcinoembryonic antigen)單克隆抗體rch 24進(jìn)行共價f禹聯(lián)。實驗參數(shù)完全同于實施例14。所獲得的表面共修飾有聚乙二醇和羧基基團(tuán)的碲化鎘熒光量子點/ 二氧化娃突光復(fù)合微球與抗CEA(carcinoembryonic antigen)單克隆抗體rch 24的耦聯(lián)物，可應(yīng)用于特異性識別人結(jié)腸癌細(xì)胞LS 180表面的CEA抗原。實施例18
將實施例9中的表面共修飾有聚乙二醇和羧基基團(tuán)的碲化鎘熒光量子點/ 二氧化硅熒光復(fù)合微球與Her-2人源化抗體chC 25進(jìn)行共價耦聯(lián)。實驗參數(shù)完全同于實施例14。所獲得的表面共修飾有聚乙二醇和羧基基團(tuán)的碲化鎘熒光量子點的二氧化硅熒光微球與抗Her-2人源化抗體chC 25的耦聯(lián)物，這種耦聯(lián)物可特異性識別和人胃癌細(xì)胞N 87表面的Her-2抗原。實施例19 將實施例9中的表面共修飾有聚乙二醇和羧基基團(tuán)的碲化鎘熒光量子點/ 二氧化硅熒光復(fù)合微球與二抗進(jìn)行共價耦聯(lián)。實驗操作過程完全同于實施例14。得到的熒光復(fù)合微球與二抗耦聯(lián)物可作為二抗分子熒光探針殼應(yīng)用于與之識別的一抗的分離，以及各種生物分析和免疫熒光分析檢測應(yīng)用中。實施例20 將實施例9中的表面共修飾有聚乙二醇和羧基基團(tuán)的碲化鎘熒光量子點/ 二氧化硅熒光復(fù)合微球與一抗進(jìn)行共價耦聯(lián)。實驗操作過程完全同于實施例14。得到的熒光復(fù)合微球與一抗耦聯(lián)物可作為一抗分子熒光探針殼應(yīng)用于與之識別的二抗的分離，以及各種生物分析和免疫熒光分析檢測應(yīng)用中。實施例21 將實施例9中的表面共修飾有聚乙二醇和羧基基團(tuán)的碲化鎘熒光量子點/ 二氧化硅熒光復(fù)合微球與細(xì)菌的單克隆抗體進(jìn)行共價耦聯(lián)。實驗操作過程完全同于實施例14。得到的熒光微球與細(xì)菌的單克隆抗體的耦聯(lián)物可作為分子熒光探針標(biāo)記和檢測待測溶液中與之可以特異性結(jié)合的細(xì)菌上，然后通過分級離心的方法，依次將細(xì)菌和未與細(xì)菌結(jié)合的硅球分離下來，通過檢測熒光的方法確定耦聯(lián)物是否結(jié)合與細(xì)菌上。由于耦聯(lián)物是具有抗待檢測細(xì)菌的特異性抗體的分子熒光探針，因此該檢測方法的特異性較高，同時由于細(xì)菌表面具有大量的抗原，因此一個細(xì)菌上可以結(jié)合大量的耦聯(lián)物，從而使單細(xì)菌檢測成為可倉泛。從上述各個實施例以及其余的實驗中，我們可以得出以下結(jié)論(1)采用化學(xué)共修飾方法可以使熒光量子點/二氧化硅熒光復(fù)合微球同時具有聚乙二醇和活性功能基團(tuán)，所獲得的抗生物吸附的熒光量子點/二氧化硅熒光復(fù)合微球可以明顯克服其與生物分子及細(xì)胞的非特異性相互作用(2)抗生物吸附的熒光量子點/ 二氧化硅熒光復(fù)合微球可以成功與生物靶向分子進(jìn)行共價耦聯(lián)，并且耦聯(lián)物仍然具有生物活性，從而成功實現(xiàn)了熒光微球的表面生物功能化；(3)可抗生物吸附的表面生物功能化的熒光量子點/ 二氧化硅熒 光復(fù)合微球作為分子熒光探針，可成功應(yīng)用于免疫熒光檢測，細(xì)胞標(biāo)記，以及生物分析等領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種表面共修飾有生物相容性分子和活性功能基團(tuán)的熒光量子點/ 二氧化硅復(fù)合微球，其中復(fù)合微球中含有單個或多個熒光量子點；殼層為二氧化硅材料；復(fù)合微球的粒徑是15 200納米。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合微球，其特征是所述的熒光量子點選自碲化鎘、硒化鋪、硫化鋪中的任意一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合微球，其中所述生物相容性分子包括分子中具有聚乙二醇部分的硅氧烷，所述的聚乙二醇的分子量為300 50000。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合微球，其中所述分子中具有聚乙二醇部分的硅氧烷選自2_[甲氧基(聚氧乙烯)丙基]三甲氧基硅烷，2-[羥基(聚氧乙烯)丙基]三乙氧基硅烷；2-[乙酰氧基(聚氧乙烯)丙基]三乙氧基硅烷；3-[甲氧基聚(乙氧基)]丙基-甲基-雙(二甲基娃氧基)娃燒；0-[稀丙基(聚氧乙稀)丙基]二甲氧基娃燒。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合微球，其中所述活性功能基團(tuán)是衍生自含羧基、氨基和疏基的娃氧燒中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合微球,其中所述含羧基的娃氧燒包括三輕基娃基乙酸鈉，1，3_雙(3-羧基丙基)四甲基二硅氧烷，三乙氧基硅基乙酸；所述含氨基的硅氧烷包括3-氛基丙基二甲氧基娃燒，N-氛乙基-Y -氛丙基二乙氧基娃燒，3-氛基丙基二甲基乙氧基娃燒或氣基丙基二乙氧基娃燒；所述含疏基的娃氧燒包括疏基異丙基二甲氧娃燒或疏基異丙基二乙氧基娃燒。
7.用于制備根據(jù)權(quán)利要求I所述的熒光量子點/二氧化硅復(fù)合微球的方法，所述方法包括使熒光量子點/二氧化硅復(fù)合微球與生物相容性分子和帶有活性功能基團(tuán)的分子反應(yīng)，以得到表面共修飾有生物相容性分子和活性功能基團(tuán)的熒光量子點/二氧化硅復(fù)合微球。
8.根據(jù)權(quán)利7所述的方法，其中所述熒光量子點/二氧化硅復(fù)合微球是通過反相微乳液法制備的。
9.根據(jù)權(quán)利7所述的方法，其特征是熒光量子點/二氧化硅復(fù)合微球與生物相容性分子的摩爾比在I : 3. OX IO3 I : 3. OX IO7之間，優(yōu)選I : 3. OX IO4 I : 3. OX IO6;熒光量子點/ 二氧化硅復(fù)合微球與活性功能基團(tuán)的摩爾比在I : 5. O X IO3 I : 8. O X IO6之間，優(yōu)選 I I. OX IO4 I 3. OXlO60
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熒光量子點/二氧化硅復(fù)合微球的生物應(yīng)用，其特征是表面共修飾有生物相容性分子和活性功能基團(tuán)的熒光量子點/二氧化硅熒光復(fù)合微球可以共價耦聯(lián)生物分子，如蛋白質(zhì)，多肽，生物素，氨基酸，DNA的氨基衍生物或DNA的羧基衍生物及帶有氨基或羧基的碳水化合物，且能同時保持生物分子的生物學(xué)活性。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種抗生物吸附的表面修飾的熒光量子點/二氧化硅復(fù)合微球，其制備方法和生物應(yīng)用。本發(fā)明的方法的特征在于首先采用反相微乳液法制備出熒光量子點/二氧化硅復(fù)合微球，繼而在其表面共修飾生物相容性分子和活性功能基團(tuán)。該方法具有工藝簡單、操作簡便的特點。表面修飾后的熒光量子點/二氧化硅復(fù)合微球不僅可以克服其對生物分子和細(xì)胞的非特異性相互作用，而且可以實現(xiàn)其對生物分子的共價耦聯(lián)，從而構(gòu)建了表面生物功能化的分子熒光探針。該分子熒光探針可進(jìn)一步應(yīng)用于細(xì)胞生物學(xué)，細(xì)菌檢測，生物大分子檢測和免疫熒光分析等領(lǐng)域。
文檔編號C12Q1/68GK102757790SQ20111010454
公開日2012年10月31日 申請日期2011年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月26日
發(fā)明者喬瑞瑞, 荊莉紅, 高明遠(yuǎn) 申請人:中國科學(xué)院化學(xué)研究所