本發(fā)明屬于納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域,制備了一種嵌套結(jié)構(gòu)納米微粒。在金納米核和外層金殼之間的二氧化硅介質(zhì)層摻入染料，增強(qiáng)分子熒光。

背景技術(shù)：

熒光增強(qiáng)技術(shù)可廣泛應(yīng)用于各種基于熒光的生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，如體內(nèi)成像、高通量診斷、細(xì)胞分選、單細(xì)胞成像、基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)。熒光分子可以被放置在金屬納米粒子表面，納米粒子的形貌、尺寸及其與熒光分子之間的距離都與熒光增強(qiáng)或淬滅有巨大聯(lián)系。可以通過(guò)控制這些參數(shù)增強(qiáng)吸收或減小輻射壽命，從而提高分子的熒光量子產(chǎn)率。由于二氧化硅殼和金屬殼組成的金納米殼的具有幾何可調(diào)等離子體共振特性，已被廣泛應(yīng)用于熒光增強(qiáng)。特別地，由于近紅外區(qū)的光可以最大限度地透過(guò)生物體，金納米殼被應(yīng)用于增強(qiáng)近紅外區(qū)的熒光。在大尺寸納米殼中，光學(xué)響應(yīng)中散射占主要部分，當(dāng)?shù)入x子體共振頻率與熒光基團(tuán)發(fā)射頻率一致時(shí)，熒光增強(qiáng)效應(yīng)最強(qiáng)。在小尺寸納米殼中，當(dāng)?shù)入x子體共振頻率與熒光基團(tuán)發(fā)射頻率重疊時(shí)，也會(huì)發(fā)生近場(chǎng)介導(dǎo)的吸收增強(qiáng)。

雖然具有近紅外熒光增強(qiáng)作用的金納殼在生物成像領(lǐng)域前景光明，但是一些方面限制著這些納米粒子-熒光基團(tuán)復(fù)合材料的廣泛應(yīng)用，熒光分子在納米粒子的表面共軛增大了表面電荷，限制了血液的循環(huán)時(shí)間。如果在納米粒子周圍生長(zhǎng)一層介質(zhì)層，使熒光分子與金屬表面分離，會(huì)增加了它的整體尺寸，這不利于它在生物體內(nèi)分布。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決以上問(wèn)題，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種更緊湊，更復(fù)雜的等離子體納米嵌套結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提供了一種增強(qiáng)熒光及嵌套結(jié)構(gòu)復(fù)合微粒及其制備方法，其特征在于將染料摻入金納米核和外層金殼之間的二氧化硅介質(zhì)層中。其具體方案如下：

本發(fā)明為一種嵌套結(jié)構(gòu)復(fù)合納米粒子的制備合成，其特征在于具體步驟為：

(1)在49.5毫升超純水中加入0.5毫升10克/升氯金酸水溶液，加熱至100℃后加入0.9毫升1％檸檬酸三鈉水溶液，在加熱條件下不斷攪拌，溶液變?yōu)榱良t色后再持續(xù)反應(yīng)6～8分鐘。最后，溶液泠卻至室溫，稀釋到50毫升，得到金納米粒子水溶液。

(2)將25.6克/毫升聚乙烯吡咯烷酮水溶液超聲處理15～30分鐘后，加入10毫升步驟(1)中所得金納米粒子水溶液中，在攪拌速度600轉(zhuǎn)/分鐘下室溫反應(yīng)24小時(shí)。所得溶液以轉(zhuǎn)速10000轉(zhuǎn)/分鐘離心20分鐘，所得沉淀分散于1毫升無(wú)水乙醇中。

(3)在步驟(2)所得溶液中加入40微升30％氨水，混勻，在攪拌速度600轉(zhuǎn)/分鐘下加入30微升10％正硅酸乙酯乙醇溶液，30微升1％3-氨基丙基三甲氧基硅烷乙醇溶液，在室溫條件下反應(yīng)24小時(shí)。所得溶液以轉(zhuǎn)速4000轉(zhuǎn)/分鐘離心20分鐘，重復(fù)三次，得到氨基化二氧化硅包覆的金納米粒子。

(4)在攪拌下在45.5毫升水中加入0.3毫升1摩爾/升氫氧化鈉,1毫升1.2％四羥甲基氯化磷水溶液，攪拌2分鐘后快速加入2毫升10克/升氯金酸水溶液，得到duff膠體。

(5)步驟(3)中所得沉淀產(chǎn)物分散于1毫升無(wú)水乙醇中，與300微升1m氯化鈉水溶液同時(shí)迅速加入步驟(3)中所得20毫升duff膠體中。混合后超聲30分鐘。在室溫下孵化4天，每天輕搖一次并超聲20分鐘。

(6)將步驟(5)中所得溶液超聲20分鐘，離心30分鐘，沉淀物轉(zhuǎn)移到新離心管中加入800微升水，超聲5分鐘，離心30分鐘，重復(fù)三次，沉淀物收集后溶于4毫升水中。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的嵌套結(jié)構(gòu)復(fù)合微粒的制備過(guò)程圖

圖2為二氧化硅包覆金納米粒子前后紫外圖。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種嵌套結(jié)構(gòu)復(fù)合納米粒子，包括金納米核、納米二氧化硅介質(zhì)層、金殼層，可以選擇性地增強(qiáng)或者淬滅分散于介質(zhì)層中的熒光素的自發(fā)射。這種現(xiàn)象可歸因于由納米嵌套結(jié)構(gòu)法諾共振引起的近場(chǎng)增強(qiáng)效應(yīng)。這種納米復(fù)合材料將熒光素包封在內(nèi)部從而提高了生物相容性，且具有尺寸小，增強(qiáng)熒光的特點(diǎn)，因此在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有非常廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：趙媛;楊璇;孫雅麗;崔林艷
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江南大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.14
技術(shù)公布日：2017.08.15