CN105462590B - 一种硼酸化量子点比率荧光探针及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种硼酸化量子点比率荧光探针及其制备方法和应用,属于荧光探针及其制备领域;本发明首先采用常规技术得到了所需要的绿色荧光量子点和红色荧光量子点;然后将红色荧光量子点利用反相微乳法包覆硅球,在聚二烯基丙二甲基氯化铵的作用下,将绿色荧光量子点吸附到硅球表面,最后在Tris‑HCl缓冲溶液中,加入EDC/NHS以及3‑氨基苯硼酸APBA,室温避光条件下反应,最终得到硼酸化量子点比率荧光探针,并用于荧光定量与可视化分析测定葡萄糖含量;本发明制备的硼酸化量子点比率荧光探针具有很好的光学性能和稳定性,且具可视化检测葡萄糖的能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种硼酸化量子点比率荧光探针及其制备方法和应用,属于荧光探针及其制备领域。
背景技术
糖尿病是一种常见的慢性代谢疾病,与心血管病、癌症并称为人类健康的三大杀手,严重威胁着人类的健康。据国际糖尿病联合会(IDF)的最新统计,全球约有 3.66 亿人患有糖尿病,每年会有 460 万人死于糖尿病,预计到 2030 年,全球糖尿病人数将达到5.5 亿。我国是糖尿病患病率增长速度最快的国家之一,糖尿病患病率高达 10%。由于糖尿病人自身缺乏对血糖的调节能力,体内的葡萄糖水平易处于正常范围之外。易导致感染、心脑血管病变、肾衰竭、失明等并发症的产生。针对糖尿病的治疗,目前还没有有效的手段,只能通过改善血糖水平,降低或延缓并发症的发病率。因此,对血糖水平的监控至关重要。目前葡萄糖检测的方法主要有电化学方法和荧光分析法。与电化学方法相比,荧光分析法由于简便、稳定性好、低消耗、高灵敏度和测试时间短等特点受到了人们的广泛关注。因此,针对血糖水平的测量,建立简单、快速、灵敏的荧光检测方法是做好血糖含量测定的当务之急。
近年来,基于量子点荧光探针的荧光分析法受到了科研工作者的广泛欢迎,建立的荧光分析方法已广泛用于测定无机物、有机物及生物大分子。荧光分析法具有灵敏度高、选择性好、仪器结构相对简单、价格便宜等特点。量子点具有制备方法简单、光学可调、表面易于修饰和表征简单等优点,已经在分析领域得到了广泛的应用。将量子点作为荧光探针用于传感分析的研究正在逐年增加,同时随着高性能量子点的制备以及表面修饰技术的逐步完善与成熟,使量子点荧光分析的检测能力有了很大的提高。
比率荧光检测(Ratio Fluorescence Detection)是一种利用两个荧光发射强度的比值随着目标分析物的变化而变化的检测方法,当微量目标物作用后视觉变化非常明显,易于分辨。其最为突出的一个优点就是通过强度比值的变化提高动态响应的范围,通过建立内标,极大地削弱其他因素的干扰,实现对目标分析物的定量检测。相对单一荧光强度变化的检测方法而言,比率荧光检测方法更加灵敏,其可视化检测更加可靠、容易分辨。
经对现有技术的文献检索发现,张忠平研究员课题组2011年发表在JACS上的学术论文《Instant Visual Detection of Trinitrotoluene Particulates on VariousSurfaces by Ratiometric Fluorescence of Dual-Emission Quantum Dots Hybrid》,该文成功利用量子点的光学性质,分别选取红色荧光和绿色荧光的量子点构建双发射比率荧光探针,用于可视化检测三硝基甲苯,并取得了良好的检测效果。因此量子点比率荧光探针的制备方法及应用成为当前化学工作者研究的热点。利用量子点比率荧光探针进行荧光定量及可视化分析检测葡萄糖含量的研究成为必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于可视化检测葡萄糖的硼酸化量子点比率荧光探针及其制备方法,克服现有技术中检测葡萄糖过程中溶剂消耗量大,费时,繁琐的样品预处理和灵敏度低等缺点。
首先采用常规技术(参考文献:X. Wei, Z.P. Zhou, T.F. Hao, Y.Q. Xu, H.J.Li, K. Lu, J.D. Dai, X.D. Zheng, L. Gao, J.X. Wang, Y.S. Yan, Y.Z. Zhu,Microchim Acta 182 (2015) 1527–1534)得到了所需要的绿色荧光量子点和红色荧光量子点;然后将红色荧光量子点利用反相微乳法包覆硅球,在聚二烯基丙二甲基氯化铵(PDDA)的作用下,将绿色荧光量子点吸附到硅球表面,最后在Tris-HCl缓冲溶液中,加入EDC/NHS以及3-氨基苯硼酸(APBA),室温避光条件下反应,最终得到硼酸化量子点比率荧光探针,并用于荧光定量与可视化分析测定葡萄糖含量。制备的硼酸化量子点比率荧光探针具有很好的光学性能和稳定性,且具可视化检测葡萄糖的能力。
本发明采用的技术方案是:
一种硼酸化量子点比率荧光探针的制备方法,按照以下步骤进行:
(1)将硼氢化钠(NaBH4)和碲粉加入到离心管中,然后再加入二次蒸馏水使固体完全溶解;将离心管放置于超声清洗机中超声反应,并保持管口出气,最终的白色液体即为所需的前驱体NaHTe溶液。
(2)在通氮除氧的条件下,将步骤(1)得到的前驱体NaHTe溶液注入到通氮除氧的有巯基乙酸(TGA)存在的水合氯化镉(CdCl2·2.5H2O)水溶液中,混合溶液在氮气保护条件下回流反应,根据回流时间的不同,得到所需要的绿色荧光量子点(6 h)溶液和红色荧光量子点溶液(72 h)。
其中NaHTe的摩尔量根据步骤(1)中碲粉的摩尔量得出。
(3)将步骤(2)得到的红色荧光量子点原溶液液加入到环己烷、正己醇和曲拉通X-100的混合溶液中,搅拌均匀,加入聚二烯基丙二甲基氯化铵(PDDA)室温搅拌。然后将正硅酸乙酯(TEOS)和氨水加入到上述体系,反应。反应结束后,用水和乙醇洗涤若干次,以除去未反应完的物质,最终产物在真空烘箱内烘干,得到包埋红色荧光量子点的氧化硅纳米粒子,备用。
(4)将步骤(3)得到的包埋红色荧光量子点的氧化硅纳米粒子加入到水中,然后加入PDDA,搅拌一段时间后,加入步骤(2)得到的绿色荧光量子点溶液,再次搅拌一段时间后,离心洗涤若干次得到量子点比率荧光探针,将其分散到Tris-HCl缓冲溶液中,并加入EDC/NHS溶液(4 mg/L,质量比1:1)和APBA,室温避光条件下反应,反应结束后得到硼酸化量子点比率荧光探针,备用。
其中,步骤(1)中所述的硼氢化钠和碲粉的摩尔比为2-4:1。
其中,步骤(2)中所述的有巯基乙酸(TGA)存在的CdCl2·2.5H2O水溶液的pH为10.5-11.5;其中,CdCl2·2.5H2O、TGA和NaHTe的摩尔比为1:2.0-2.5:0.4-0.6,其中NaHTe的摩尔量根据步骤(1)中碲粉的摩尔量得出;所述回流反应温度为100 ℃-110℃。
其中,步骤(3)中所述的环己烷、曲拉通X-100和正己醇的体积比为15:3-4:3-4;所述加入的红色荧光量子点溶液与PDDA溶液(0.075% v/v)及环己烷体积比为0.4-0.8:0.1-0.2:15;所述TEOS、氨水和环己烷的体积比为0.1-0.2:0.1-0.2:15;所述反应时间为16-24小时。
其中,步骤(4)中所述包埋红色荧光量子点的氧化硅纳米粒子、PDDA溶液(1%, v/v)、水的质量与体积比为5-10 mg:16-20 mL:8-12 mL;所述包埋红色荧光量子点的氧化硅纳米粒子与绿色荧光量子点溶液质量与体积比为5-10 mg:1-2 mL;Tris-HCl缓冲溶液和EDC/NHS溶液体积比为10 mL:10-16 mL;包埋红色荧光量子点的氧化硅纳米粒子与APBA的质量比为5-10 mg:20 mg;所述搅拌时间为1-2小时,避光反应时间为6-8小时。
本发明的硼酸化量子点比率荧光探针主要用于水溶液中葡萄糖的测定:
将制备的硼酸化量子点比率荧光探针(2 mg/mL)和待测目标物糖类(20 mmol/L)分别配制成一定浓度的储备液。取120-200微升的探针溶液加入到测试管中,并向管内加入葡萄糖储备液,配制成葡萄糖浓度为0-2.0 mM的标准样品8-12个,测定荧光光谱,随着葡萄糖浓度的增加,荧光光谱上530 nm处荧光峰强度逐渐降低,660 nm处荧光几乎保持不变,以两处荧光峰强度变化作为纵坐标,葡萄糖浓度为横坐标做工作曲线,得到对应方程:log(F530/F660)0/(F530/F660)=0.44429(C葡萄糖/mM)+0.01624 (R2=0.9941)
本发明的有益效果:
本发明以两种不同发射波长的量子点构建比率荧光探针,利用反相微乳法和偶联反应,最终形成硼酸化量子点比率荧光探针。内部红色荧光量子点受到了氧化硅的保护,受到葡萄糖的影响很少,荧光强度基本不变,外部绿色量子点基于硼酸与葡糖糖的共价作用,葡萄糖加入后荧光会发生猝灭现象。溶液颜色会从绿色渐变到红色,从而实现对血糖的可视化检测。本发明获得的硼酸化量子点比率荧光探针具有良好的光学性能和实现可视化快速检测血糖含量的能力。
现有方法中,大都是用单一荧光材料结合荧光光谱去测定血糖,必须使用荧光分光光度计,目前也有荧光分析法进行血糖分析的,但都是直接测荧光光谱,得到荧光强度数值,通过数值建立对应的数学公式;需要仪器测试,不能应用于现场快速检测。
本发明通过构建双发射比率荧光探针,将图谱和视觉效果建立一一对应关系,最终实现现场快速直接检测的应用;如同试纸一样,直接用肉眼便可大概判断出血糖浓度的高低;跟其他的比率荧光探针相比,此方法的外部是具有硼酸功能化的,能跟葡萄糖共价结合,具有选择性,识别原理也与其他比率探针不同;跟单独的荧光探针相比,不光具有选择性,还具有颜色变化的特征,能够实现现场快速裸眼检测血糖。
附图说明
图1:包覆红色荧光量子点的硅球(a)和硼酸化量子点比率荧光探针(b)的透射电镜图;
图2:绿色荧光量子点(1),包硅的红色荧光量子点(2)和硼酸化量子点比率荧光探针(3)的荧光光谱图;
图3:不同葡萄糖浓度存在下,硼酸化量子点比率荧光探针的荧光光谱图;
图4:硼酸化量子点比率荧光探针的双峰比率变化与葡萄糖浓度之间的线性关系图;
图5:不同浓度的葡萄糖存在下,不进行硼酸化修饰的量子点比率荧光探针的荧光图谱图;
图6:不同浓度的葡萄糖存在下,普通硼酸化修饰的量子点比率荧光探针的荧光图谱图。
具体实施方式
下面结合具体实施实例对本发明做进一步说明。
实施例1:
(1)将30.3 mg硼氢化钠(NaBH4)和51.04 mg碲粉加入到离心管中,然后再加入3.0mL二次蒸馏水使固体完全溶解;将离心管放置于超声机中超声反应,并保持管口出气,最终的白色液体即为所需的前驱体NaHTe溶液。
(2)将刚得到的前驱体NaHTe注入到通氮除氧的pH为10.5的有巯基乙酸(TGA)存在的CdCl2水溶液中,其中加入228.34 mg的CdCl2·2.5H2O和138.5 μL的TGA。混合溶液在氮气保护100℃条件下回流反应6小时和72小时,得到所需绿色荧光量子点溶液和红色荧光量子点溶液。
(3)将步骤(2)得到的400 μL红色荧光量子点溶液加入到15 mL环己烷、3 mL正己醇和3 mL曲拉通X-100的混合溶液中,搅拌均匀,加入100 μL PDDA溶液(0.075% v/v)室温搅拌。然后将100 μL正硅酸乙酯和100 μL氨水加入到上述体系,反应16h。反应结束后,用水和乙醇洗涤3次,以除去未反应完的物质,最终产物在真空烘箱内烘干,得到包埋红色荧光量子点的氧化硅纳米粒子,备用。
(4)将步骤(3)得到的包埋红色荧光量子点的氧化硅纳米粒子(5 mg)加入到8 mL水中,然后加入16 mL PDDA溶液(1%, v/v),搅拌1h后,加入步骤(2)得到的1 mL绿色荧光量子点溶液,再次搅拌1h后,离心洗涤3次得到量子点比率荧光探针,将其分散到10 mL Tris-HCl缓冲溶液中,并加入10 mL EDC/NHS溶液(4 mg/L,质量比1:1)和20 mg APBA,室温避光条件下反应6h,反应结束后得到硼酸化量子点比率荧光探针,备用。
实施例2:
(1)60.6 mg硼氢化钠(NaBH4)和51.04 mg碲粉加入到离心管中,然后再加入3.0mL二次蒸馏水使固体完全溶解;将离心管放置于超声机中超声反应,并保持管口出气,最终的白色液体即为所需的前驱体NaHTe溶液。
(2)将刚得到的前驱体NaHTe注入到通氮除氧的pH为11.5的有巯基乙酸(TGA)存在的CdCl2水溶液中,其中加入152.23 mg的CdCl2·2.5H2O和115.44 μL的TGA。混合溶液在氮气保护110℃条件下回流反应6小时和72小时,得到所需绿色荧光量子点溶液和红色荧光量子点溶液。
(3)将步骤(2)得到的800 μL红色荧光量子点溶液加入到15 mL环己烷、4 mL正己醇和4 mL曲拉通X-100的混合溶液中,搅拌均匀,加入200 μL PDDA溶液(0.075% v/v)室温搅拌。然后将200 μL正硅酸乙酯和200 μL氨水加入到上述体系,反应24h。反应结束后,用水和乙醇洗涤3次,以除去未反应完的物质,最终产物在真空烘箱内烘干,得到包埋红色荧光量子点的氧化硅纳米粒子,备用。
(4)将步骤(3)得到的包埋红色荧光量子点的氧化硅纳米粒子(10 mg)加入到12mL水中,然后加入20 mL PDDA溶液(1%, v/v),搅拌2h后,加入步骤(2)得到的2 mL绿色荧光量子点溶液,再次搅拌2h后,离心洗涤3次得到量子点比率荧光探针,将其分散到10 mLTris-HCl缓冲溶液中,并加入16 mL EDC/NHS溶液(4 mg/L,质量比1:1)和20 mg APBA,室温避光条件下反应8h,反应结束后得到硼酸化量子点比率荧光探针,备用。
实施例3:
(1)将45.4 mg硼氢化钠(NaBH4)和51.04 mg碲粉加入到离心管中,然后再加入3.0mL二次蒸馏水使固体完全溶解;将离心管放置于超声机中超声反应,并保持管口出气,最终的白色液体即为所需的前驱体NaHTe溶液。
(2)将刚得到的前驱体NaHTe注入到通氮除氧的pH为11.2的有巯基乙酸(TGA)存在的CdCl2水溶液中,其中加入182.672 mg的CdCl2·2.5H2O和133 μL的TGA。混合溶液在氮气保护105℃条件下回流反应6小时和72小时,得到所需绿色荧光量子点溶液和红色荧光量子点溶液。
(3)将步骤(2)得到的600 μL红色荧光量子点溶液加入到15 mL环己烷、3.6 mL正己醇和3.6 mL曲拉通X-100的混合溶液中,搅拌均匀,加入150 μL PDDA溶液(0.075% v/v)室温搅拌。然后将150 μL正硅酸乙酯和150 μL氨水加入到上述体系,反应20h。反应结束后,用水和乙醇洗涤3次,以除去未反应完的物质,最终产物在真空烘箱内烘干,得到包埋红色荧光量子点的氧化硅纳米粒子,备用。
(4)将步骤(3)得到的包埋红色荧光量子点的氧化硅纳米粒子(8 mg)加入到10 mL水中,然后加入18 mL PDDA溶液(1%, v/v),搅拌1.5h后,加入步骤(2)得到的1.5 mL绿色荧光量子点溶液,再次搅拌1.5h后,离心洗涤3次得到量子点比率荧光探针,将其分散到10 mLTris-HCl缓冲溶液中,并加入15 mL EDC/NHS溶液(4 mg/L,质量比1:1)和20 mg APBA,室温避光条件下反应7h,反应结束后得到硼酸化量子点比率荧光探针,备用。
图1为本发明制备的包覆红色荧光量子点的硅球(a)和硼酸化量子点比率荧光探针(b)的透射电镜图;从透射电镜图可以看出,红色量子点被二氧化硅成功包覆形成内标材料,绿色量子点成功偶联到了硅球的表面,说明了硼酸化量子点比率荧光探针构建成功。
图2为本发明制备的绿色荧光量子点(1),包硅的红色荧光量子点(2)和硼酸化量子点比率荧光探针(3)的荧光光谱图;可以看出比率荧光探针的荧光光谱是由绿色荧光量子点和红色荧光量子点组合而形成的,互相不形成干扰,并保持独立。
本发明具体实施方式中光学检测性能评价按照下述方法进行:将硼酸化量子点比率荧光探针溶液、缓冲溶液和一系列已知浓度的目标物溶液加入到5 mL比色管中。用三用紫外分析仪照射得到对应光致发荧光颜色,用分子荧光光度计测量系统检测溶液的荧光强度。根据颜色渐变结合对应的双发射荧光光谱建立对葡萄糖的检测方法。
试验例1:将本发明所制备的硼酸化量子点比率荧光探针配制成浓度为2.0 mg/mL的探针储备溶液,将葡萄糖配制成浓度为10 mmol/L的储备液。取150 μL 硼酸化量子点比率荧光探针溶液和一系列目标物溶液(葡萄糖溶液,体积为0、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.5、0.65、1 mL,对应终浓度为0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、1.0、1.3、2.0 mmol/L))加入到5 mL比色管中,用分子荧光光度计测量系统检测溶液的荧光强度,最后用三用紫外分析仪照射得到对应光致发荧光颜色。结果显示,硼酸化量子点比率荧光探针溶液的荧光颜色随着不同浓度的葡萄糖的加入从绿色渐变为红色,并且得到对应的双发射荧光图谱(图3),
图3为随着葡萄糖浓度的增加,硼酸化量子点比率荧光探针的荧光光谱变化;其中外部的APBA修饰的绿色量子点发生猝灭,荧光强度降低,硅球内部的红色量子点强度不变,二者的比率发生变化,最终导致混合溶液颜色从绿色变化至红色。
图4为根据反应前后绿色量子点和红色量子点的比率的对数值跟葡萄糖的浓度建立线性关系,对应方程为:log(F530/F660)0/(F530/F660)=0.44429(C葡萄糖/mM)+0.01624 (R2=0.9941)。结果表明,硼酸化量子点比率荧光探针对葡萄糖具有良好的光学检测能力和可视化检测效果。
试验例2:将量子点比率荧光探针不进行硼酸化修饰,得到的普通的量子点比率荧光探针,将其配制成浓度为2.0 mg/mL的探针储备溶液。将葡萄糖配制成浓度为10 mmol/L的储备液。取150 μL 硼酸化量子点比率荧光探针溶液和一系列目标物溶液(,葡糖糖溶液,体积为0、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.5、0.65、1 mL,对应终浓度为0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、1.0、1.3、 2.0 mmol/L)加入到5 mL比色管中。用分子荧光光度计测量系统检测溶液的荧光强度,最后用三用紫外分析仪照射得到对应光致发荧光颜色。结果显示,不进行硼酸化修饰的量子点比率荧光探针溶液的荧光颜色随着不同浓度的葡萄糖的加入无明显变化,并且得到对应的双发射荧光图谱(图5)。
试验例3:将绿色量子点进行硼酸化修饰,得到普通的硼酸化量子点荧光探针(没有红色荧光量子点作为内标材料,只是单一的表面修饰的绿色量子点),将葡萄糖配制成浓度为10 mmol/L的储备液。取10 μL 硼酸化量子点荧光探针溶液和一系列目标物溶液(葡糖糖溶液,体积为0、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.5、0.65、1 mL,对应终浓度为0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、1.0、1.3、2.0 mmol/L)加入到5 mL比色管中。用分子荧光光度计测量系统检测溶液的荧光强度。结果表明,普通的硼酸化量子点荧光探针溶液的荧光颜色随着不同浓度的葡萄糖(浓度为)的加入无明显变化,并且得到对应的荧光图谱(图6)。
Claims (10)
1.一种硼酸化量子点比率荧光探针的制备方法,其特征在于,按照以下步骤进行:
(1)制备前驱体NaHTe溶液;
(2)在通氮除氧的条件下,将步骤(1)得到的前驱体NaHTe溶液注入到通氮除氧的有巯基乙酸存在的水合氯化镉水溶液中,混合溶液在氮气保护条件下回流反应,根据回流时间的不同,得到所需要的绿色荧光量子点溶液和红色荧光量子点溶液;
(3)将步骤(2)得到的红色荧光量子点溶液加入到环己烷、正己醇和曲拉通X-100的混合溶液中,搅拌均匀,加入聚二烯基丙二甲基氯化铵PDDA室温搅拌;
然后将TEOS和氨水加入到上述体系反应;反应结束后,用水和乙醇洗涤以除去未反应完的物质,最终产物在真空烘箱内烘干,得到包埋红色荧光量子点的氧化硅纳米粒子;
(4)将步骤(3)得到的包埋红色荧光量子点的氧化硅纳米粒子加入到水中,然后加入聚二烯基丙二甲基氯化铵PDDA,搅拌一段时间后,加入步骤(2)得到的绿色荧光量子点溶液,再次搅拌均匀后,离心洗涤若干次得到量子点比率荧光探针,将其分散到Tris-HCl缓冲溶液中,并加入EDC/NHS溶液和3-氨基苯硼酸APBA,室温避光条件下反应,反应结束后得到硼酸化量子点比率荧光探针。
2.根据权利要求1所述的一种硼酸化量子点比率荧光探针的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述制备前驱体NaHTe溶液具体操作如下:将硼氢化钠和碲粉加入到离心管中,然后再加入二次蒸馏水使固体完全溶解;将离心管放置于超声清洗机中超声反应,并保持管口出气,最终的白色液体即为所需的前驱体NaHTe溶液;
其中所述的硼氢化钠和碲粉的摩尔比为2-4:1。
3.根据权利要求1所述的一种硼酸化量子点比率荧光探针的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述的有巯基乙酸存在的CdCl2·2.5H2O水溶液的pH为10.5-11.5;所述CdCl2·2.5H2O、巯基乙酸和NaHTe的摩尔比为1:2.0-2.5:0.4-0.6,其中NaHTe的摩尔量根据步骤(1)中碲粉的摩尔量得出;所述回流反应温度为100 ℃-110℃;回流6h得到绿色荧光量子点,回流72h得到红色荧光量子点。
4.根据权利要求1所述的一种硼酸化量子点比率荧光探针的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述的环己烷、曲拉通X-100和正己醇的体积比为15:3-4:3-4;所述加入的红色荧光量子点溶液与PDDA溶液及环己烷体积比为0.4-0.8:0.1-0.2:15;其中PDDA溶液的浓度按照体积百分数计为0.075%。
5.根据权利要求1所述的一种硼酸化量子点比率荧光探针的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述TEOS、氨水和环己烷的体积比为0.1-0.2:0.1-0.2:15;所述反应时间为16-24小时。
6.根据权利要求1所述的一种硼酸化量子点比率荧光探针的制备方法,其特征在于,步骤(4)中所述包埋红色荧光量子点的氧化硅纳米粒子、PDDA溶液、水的质量与体积比为5-10mg:16-20 mL:8-12 mL;其中PDDA溶液的浓度按照体积百分数计为1%。
7.根据权利要求1所述的一种硼酸化量子点比率荧光探针的制备方法,其特征在于,步骤(4)中所述包埋红色荧光量子点的氧化硅纳米粒子与绿色荧光量子点溶液质量与体积比为5-10 mg:1-2 mL。
8.根据权利要求1所述的一种硼酸化量子点比率荧光探针的制备方法,其特征在于,步骤(4)中所述Tris-HCl缓冲溶液和EDC/NHS溶液体积比为10:10-16;所述包埋红色荧光量子点的氧化硅纳米粒子与APBA的质量比为5-10:20,其中EDC/NHS溶液中EDC和NHS的质量比为1:1。
9.根据权利要求1所述的一种硼酸化量子点比率荧光探针的制备方法,其特征在于,步骤(4)中所述搅拌时间均为1-2小时,避光反应时间为6-8小时。
10.一种硼酸化量子点比率荧光探针在非疾病诊断目的的可视化获取葡萄糖含量数值信息中的应用,所述的探针是根据权利要求1所述的方法制备得到的,以两种不同发射波长的量子点构建比率荧光探针,利用反相微乳法和偶联反应,最终形成的硼酸化量子点比率荧光探针。
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Citations (3)
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Non-Patent Citations (7)
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---|
A novel and convenient near-infrared fluorescence "turn off–on" nanosensor for detection of glucose and fluoride anions;Ziping Liu等;《Biosensors and Bioelectronics》;20141008;第65卷;145-151 * |
From Pair to Single:Sole Fluorophore for Ratiometric Sensing by Dual-Emitting Quantum Dots;Linlin Lu等;《Anal. Chem.》;20140409;第86卷;6188-6191 * |
Glucose-Mediated Assembly of Phenylboronic Acid Modified CdTe/ZnTe/ZnS Quantum Dots for Intracellular Glucose Probing;Weitai Wu等;《Angew. Chem. Int. Ed.》;20100727;第49卷;6554-6558 * |
Preparation of Fluorescent SiO2 Particles with Single CdTe Nanocrystal Cores by the Reverse Microemulsion Method;Yunhua Yang 等;《Adv. Mater.》;20050816;第17卷;2354-2357 * |
Synthesis of aqueous CdTe quantum dots embedded silica nanoparticles and their applications as fluorescence probes;ChaoWang 等;《Talanta》;20081219;第2009卷;1358-1364 * |
Synthesis-Modification Integration: One-Step Fabrication of Boronic Acid Functionalized Carbon Dots for Fluorescent Blood Sugar Sensing;Pengfei Shen 等;《Anal. Chem.》;20140402;第86卷;5323-5329 * |
Visual and Fluorescent Detection of Tyrosinase Activity by Using a Dual-emission Ratiometric Fluorescence Probe;Xu Yan等;《Anal.Chem.》;20150807;第87卷;8904-8909 * |
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