CN106398683B - 一种制备三色编码微球组合物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种制备三色编码微球组合物的方法，所述方法包括如下步骤1)制备子球；2)制备母球；3)将子球和母球组装成微球组合物；其中，所述微球组合物至少装载有三种荧光物质，所述的三种荧光物质中的至少其中之一为稀土配合物。根据本发明提供的方法所制备的三色编码微球组合物可以实现单色激光同时激发三种颜色荧光进行多色编码。

Description

一种制备三色编码微球组合物的方法
技术领域
本发明涉及一种微球组合物的制备方法，尤其涉及一种制备三色编码微球组合物的方法。
背景技术
现有的基于悬浮阵列芯片的多指标检测系统采用含有编码信息的微球对蛋白质、核酸和细胞因子等同时进行定性和定量分析，广泛应用在生命科学研究、疾病筛查、药物筛选以及临床诊断中。悬浮阵列技术的核心部件是具有独特编码信息的微球，特别可以通过有机荧光染料、拉曼分子标签、量子点、聚合物量子点等光学材料对微球进行光学编码。稀土是指化学元素周期表中镧系元素以及与镧系元素密切相关的元素—钇和钪的统称。稀土元素一般都可以产生不同特征光谱的荧光。特别是稀土配合物具有极窄的发射峰(稀土离子发射光谱半峰宽一般仅为10-20nm)、较大的Stokes位移、具有良好的发光色纯度、较强的抗光漂白能力和荧光寿命长等优点可作为理想的光学编码材料。Zhu等(ChemicalCommunications,2014,50(90):14041-14044)提出了主客体结构的单色编码微球制备策略，以磁性微球(5.8μm)作为主体母球，有机染料掺杂的二氧化硅纳米颗粒(200nm)作为客体子球，将表面含有丰富氨基的子球和羧基功能化的母球通过化学键连接在一起形成具有主客体结构的编码微球。在此基础上，申请号为201410247053.3，名称为“一种载体颗粒及其制备方法”的中国专利申请公开了一种基于主客体结构的编码微球制备方法。其将不同的荧光元素分别装载在主体微球和客体纳米球中，利用单色的荧光子球和单色的荧光母球调节荧光强度得到几十重以上的可区分的双色编码的微球。这种主客体结构的编码微球可以有效避免荧光元素分子之间的相互干扰，在提高编码的精准性的同时进一步扩大编码的容量。然而由于采用了有机染料或者量子点作为荧光编码元素，他们的荧光光谱半峰宽较大(通常有机染料的半峰宽高达60nm，量子点至少也有30nm)，因此如采用单色激光激发多色荧光编码时，要么存在有机荧光分子选择受限，要么存在采用量子点时由于半峰宽相对较宽而较难实现多色、高容量精准编码的困境。
因此，现有的编码微球的主要问题有：
1、传统的双色荧光染料基的编码微球由于有机荧光染料同时装载在微球内部，且双色荧光素的荧光发射峰较宽，两种荧光物质之间产生干扰，实际的编码精准性受限。
2、多色(三色或三色以上)有机荧光染料基编码微球由于荧光分子各自最适宜的激发光谱不同，要想获得理想的编码精度与较高的编码容量，往往不得不采用多色激光激发，检测装备复杂，成本高，不利于设备的小型化；
3、多色量子点编码微球虽然可以采用单色激光激发多色量子点，但由于量子点的荧光发射半峰宽较大，不同荧光颜色的量子点荧光光谱相互干扰，采用常用的流式细胞术的解码检测系统较难实现高精度的多色解码。
4、现有的主客体结构的编码微球编码荧光元素为有机染料或者量子点进行编码，若用单色激光激发进行编码，亦存在荧光编码颜色受限的问题。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种新的制备三色编码微球组合物的方法，要解决的技术问题是实现单色激光同时激发三种颜色荧光进行多色编码。
为解决上述问题，本发明采取的技术方案是：一种制备三色编码微球组合物的方法，所述方法包括如下步骤：
1)制备子球；
2)制备母球；
3)将子球和母球组装成微球组合物；
其中，所述微球组合物至少装载有三种荧光物质，所述的三种荧光物质中的至少其中之一为稀土配合物。
优选地，所述的三种荧光物质的其中之一为稀土配合物，另外两种为量子点荧光物质。
优选地，所述两种量子点的中心发射波长至少相差30nm。
优选地，所述的稀土配合物为铕稀土配合物。
优选地，所述微球组合物为以下其中之一：
a)所述子球为非荧光氧化硅或聚合物微球，所述母球为内部共同装载铕稀土配合物和两种不同中心发射波长的量子点的微球；
b)所述子球为铕稀土配合物子球，所述母球为两种不同中心发射波长的双色量子点母球；
c)所述子球为单色量子点子球，所述母球为另一种中心发射波长的量子点和铕稀土配合物共同掺杂的母球；
d)所述子球为单色量子点和铕稀土配合物子球，所述母球为另一种中心发射波长的量子点母球；
e)所述子球为两种不同中心发射波长的双色量子点子球，所述母球为单色铕稀土配合物母球；
f)所述子球为表面组装有两种不同中心发射波长的荧光量子点的铕掺杂的介孔氧化硅微球，所述母球为非荧光聚合物微球。
优选地，所述子球和母球通过共价键结合组装成微球组合物。
优选地，所述子球的表面修饰有羟基、巯基、氨基或者羧基中的一种，所述母球的表面修饰有羧基、羟基、氨基或巯基中的一种。
优选地，所述子球和母球通过表面静电吸附组装成微球组合物。
优选地，所述母球装载有磁性纳米颗粒。
优选地，所述子球的颗粒粒径为30-500nm，所述母球的颗粒粒径为0.5-20μm。
本发明在主客体结构编码微球制备策略基础上，采用掺杂有发射峰在612nm左右的Eu稀土配合物的微球作为荧光子球或荧光母球，联合装载有发射峰在500nm和560nm左右的双色量子点为荧光母球或荧光子球，以流式细胞术作为解码方式，实现单色激光(355nm、375nm或者405nm均可)激发三种颜色荧光进行多色编码，极大程度上扩大了编码容量。
本发明的有益效果为：
1、引入稀土配合物作为荧光物质，在单束激光激发下即可以实现三色荧光编码微球的制备，较传统的双色编码微球增加了编码的维度，进一步提高了编码的数量。
2、引入的稀土配合物的发射峰极窄，提高了基于流式细胞术原理的解码的灵敏度和精准性。
3、现有的三色或者多色的荧光编码微球往往需要采用多激光激发，而基于量子点和稀土配合物的三色微球可以采用同种激光激发，这对于设备的小型化智能化具有实际意义，进一步降低设备的制造以及应用成本。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明实施例制备的三色编码微球组合物的照片。
图2是本发明实施例制备的三色编码微球组合物的三种荧光物质的荧光发射光谱的示意图。
具体实施方式
本文所使用的术语“编码微球”是指具有可识别特性从而被荧光显微镜、流式细胞仪解码的颗粒。
在以下实施例中，编码荧光微球的制备主要由荧光母球与荧光子球两个结构单元构成，母球与子球分别通过各自表面的功能基团间化学共价反应或者通过静电吸附形成具有类似树莓结构的组装微球，如图1所示。由图1可以看出磁性聚合物母球表面连接着致密的子球，表面形貌规整，平均粒径约为6μm(以下实施例中微球组合物装载两种中心发射波长绝对值相差不低于30nm的量子点，以及与两种量子点中心发射波长相差不低于15nm的稀土配合物)。
一、子球的制备
实施例1第一类型子球的制备
本实施例采用表面修饰有氨基，颗粒粒径为110nm的非荧光介孔氧化硅纳米颗粒。作为该具体实施的变形，子球也可以是聚合物颗粒；颗粒粒径也可以是30-500nm；子球表面也可以修饰羧基或其它功能基团。
实施例2第二类型子球的制备
在该具体实施例，内部装载有中心发射波长612nm的铕(Eu3+)稀土配合物介孔氧化硅颗粒作为单色的子球。介孔氧化硅粒径为110nm，且修饰有氨基(作为该具体实施的变形，子球表面也可以修饰羟基、巯基或者羧基等功能基团)，并选用量子产率高、荧光稳定以及可用可见光激发的铱金属配体敏化Eu3+，典型制备方法如下：
步骤1：Ir(dfppy)2(pic-OH)的制备(具体也可参见Biomaterials,2014,35(22):5830-5839)
首先2-乙氧基乙醇和水以3:1的比例(总体积为120ml，回流温度120℃)混合在250ml烧瓶中，加入IrCl3·3H2O(1mmol，355.3mg)和2-(2,4-二氟苯基)吡啶(2.2mmol，429.2mg)。混合物加热回流24h。冷却至室温后，将固态沉淀物过滤干燥得到原始的Ir的氯桥接的二聚体[Ir2(dfppy)4Cl2]。将混合物[Ir2(dfppy)4Cl2](0.2mmol，243.2mg，1216g/mol)和3-羟基-2-羧基吡啶(pic-OH，0.44mmol，62.46mg)和K2CO3(0.6mmol，83mg)加入到2-乙氧基乙醇(体积为120ml，2-乙氧基乙醇和水3:1)中，然后将悬浮液150℃回流24h。冷却至室温后，蒸馏去除溶剂得到固体产物，用二氯甲烷/乙醚(体积比4:1)色谱层析得到黄色固态产物Ir(dfppy)2(pic-OH)。蒸馏去除溶剂，干燥得到产物。其制备流程如下所示：
步骤2：介孔纳米颗粒MSN的制备(具体也可参见ACS applied materials&interfaces 6.21(2014):19064-19074.)
用量筒量取150ml的水和18ml异丙醇混合在250ml的三颈圆底烧瓶中，加入0.45g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，将反应体系在60℃油浴加热并搅拌。取2.83ml氨水加入反应体系作为催化剂，再将1.5ml的正硅酸四乙酯(TEOS)逐滴加入烧瓶中，反应体系变为乳白色，反应维持在60℃油浴加热搅拌(450rpm)。停止搅拌，将合成的胶体悬浮液在60℃老化24h。使用硝酸铵去除CTAB模板。将颗粒分散在乙醇中加入硝酸铵超声2h，重复3-4次彻底除去CTAB，将其分散在30ml乙醇中，测试其固含量。
步骤3：Ir-Eu-MSN颗粒的制备
15ml乙醇和Ir(dfppy)2(pic-OH)(5.4mg，7.5μmol，713.7g/mol，可通过调节其加入量改变介孔颗粒荧光强度)加入到50ml烧瓶中，回流30min(80℃)。将80mg的MSN颗粒分散在2ml乙醇中加入反应体系搅拌反应30min。将溶解有EuCl3·6H2O(5.0mg，可通过调节其加入量改变介孔颗粒荧光强度)的1ml乙醇加入到反应体系搅拌30min。最后用NaOH(0.1M)调节反应溶液pH＝6-7(大约400μl)，反应12h。反应结束离心分离产物。用乙醇洗涤3次。10000rpm离心10min，分散在8ml乙醇中。
步骤4：Ir-Eu-MSN颗粒的聚乙烯亚胺(PEI)修饰
20mg Ir-Eu-MSN颗粒分散于7ml水中，40mgPEI溶于1ml水加入颗粒中，反应30min，10000rpm水洗三次分散在水中。
实施例3第三类型子球的制备
在该具体实施例中，表面组装有中心发射波长为500nm荧光量子点的微球作为单色子球。微球粒径为110nm，且修饰有氨基(作为该具体实施的变形，子球表面也可以修饰羟基等功能基团)；子球表面组装的量子点选择粒径为1-10nm的CdSe@ZnS纳米晶(作为该具体实施的变形，也可是相同发射波长的其他纳米晶)。制备方法为现有技术，在此不再详述。
实施例4第四类型子球的制备
在该具体实施例中，表面组装有中心发射波长为560nm荧光量子点的微球作为单色子球。微球粒径为110nm，且修饰有氨基(作为该具体实施的变形，子球表面也可以修饰羟基等功能基团)；表面组装的量子点选择粒径为1-10nm的CdSe@ZnS纳米晶(作为该具体实施的变形，也可是相同发射波长的其他纳米晶)。制备方法为现有技术，在此不再详述。
实施例5第五类型子球的制备
在该具体实施例中，表面组装有中心发射波长为500nm荧光量子点的铕掺杂介孔氧化硅微球作为双色子球，铕掺杂介孔氧化硅微球制备方法如类型二中所述。介孔氧化硅粒径为110nm，且修饰有氨基(作为该具体实施的变形，子球表面也可以修饰羟基等功能基团)；表面组装的量子点选择粒径为1-10nm的CdSe@ZnS纳米晶(作为该具体实施的变形，也可是相同发射波长的其他纳米晶)。制备方法为现有技术，在此不再详述。
实施例6第六类型子球的制备
在该具体实施例中，表面组装有中心发射波长为560nm荧光量子点的铕掺杂介孔氧化硅微球作为双色子球，铕掺杂介孔氧化硅微球制备方法如类型二中所述。介孔氧化硅粒径为110nm，且修饰有氨基(作为该具体实施的变形，子球表面也可以修饰羟基等功能基团)；表面组装的量子点选择粒径为1-10nm的CdSe@ZnS纳米晶(作为该具体实施的变形，也可是相同发射波长的其他纳米晶)。
实施例7第七类型子球的制备
在该具体实施例中，表面组装有中心发射波长为500nm和560nm荧光量子点的介孔氧化硅微球作为双色子球。氧化硅粒径为110nm，且修饰有氨基(作为该具体实施的变形，子球表面也可以修饰羟基等功能基团)；表面组装的量子点选择粒径为1-10nm的CdSe@ZnS纳米晶(作为该具体实施的变形，也可是相同发射波长的其他纳米晶)。
实施例8第八类型子球的制备
在该具体实施例中，表面组装有中心发射波长为500nm和560nm荧光量子点的铕掺杂的介孔氧化硅微球作为三色子球。铕掺杂的介孔氧化硅微球制备方法如类型二中所述。介孔氧化硅粒径为110nm，且修饰有氨基(作为该具体实施的变形，子球表面也可以修饰羟基等功能基团)；表面组装的量子点选择粒径为1-10nm的CdSe@ZnS纳米晶(作为该具体实施的变形，也可是相同发射波长的其他纳米晶)。
二、母球的制备
实施例9第一类型母球的制备
在该具体实施例中，母球用非荧光微球，具体母球选用粒径为0.5-20μm(更优选为5-6μm)的聚合物微球，微球表面具有羧基(作为该具体实施例的变形，微球表面也可以具有羟基、氨基或巯基等功能基团)。聚合物微球装载有磁性纳米颗粒。制备方法为现有技术，在此不再详述。
实施例10第二类型母球的制备
本实施例采用内部组装有中心发射波长500nm荧光量子点的聚合物磁性微球作为母球(作为该具体实施例的变形，也可以采用表面装载有中心发射波长500nm荧光量子点的聚合物介孔微球)，表面功能基团为羧基。具体制备方式参照专利201410247053.3所述，典型制备步骤如下：
称量6.85mg聚苯乙烯微球白色粉末，倒入2ml离管；称取聚(苯乙烯-co-马来酸酐)(PSMA，Mw＝1700)，分散于一定量的氯仿，超声，2ml离心管保存；配制碱液：吸取200ul 1M的氢氧化钠水溶液，溶解于4ml超纯水，10ml玻璃瓶保存；在氯仿中预先混合量子点，向QDs中加入PSMA氯仿分散液，超声分散；再将QDs、PSMA分散液转入称好的6.85mgMPS中，枪头小心搅拌将白色粉末浸润于氯仿分散液中，得到分散液，超声15min；向黄色MPS、QDs、PSMA分散液中加入500ul事先配好的NaOH碱液，超声分散使其反应，得反应混合液,超声10min；反应混合液离心2min，13000rpm，吸取上清并吸取氯仿(测荧光)，保留在UV(365nm)下看其荧光强度；超纯水1ml洗涤3次，离心2min，13000rpm，最后分散于1ml水，即得QDs@MPS，测定分散液荧光强度，避光保存。
实施例11第三类型母球的制备
本实施例采用内部组装有中心发射波长560nm荧光量子点的聚合物磁性微球作为母球(作为该具体实施例的变形，也可以采用表面装载有中心发射波长560nm荧光量子点的聚合物介孔微球)，表面功能基团为羧基。具体制备方法如类型二母球所述。
实施例12第四类型母球的制备
在该具体实施中，通过溶胀法制备含有Eu3+稀土配合物的聚合物微球，稀土配合物制备方法参考子球类型二(采用同样的稀土配体)，微球采用羧基修饰的聚合物磁性微球。
实施例13第五类型母球的制备
本实施例采用内部装载Eu3+稀土配合物，内部或表面装载中心发射波长500nm的双色荧光母球。通过溶胀等方法制备含有Eu3+稀土配合物的聚合物微球，稀土配合物制备方法参考子球类型二(采用同样的稀土配体)。装载中心发射波长500nm荧光量子点，制备方法如母球类型二。微球采用表面功能基团为羧基的聚合物磁性微球。
实施例14第六类型母球的制备
本实施例采用内部装载Eu3+稀土配合物，内部或表面装载中心发射波长560nm的双色荧光母球。通过溶胀等方法制备含有Eu3+稀土配合物的聚合物微球，稀土配合物制备方法参考子球类型二(采用同样的稀土配体)。装载中心发射波长560nm荧光量子点，制备方法如母球类型二。微球采用表面功能基团为羧基的聚合物磁性微球。
实施例15第七类型母球的制备
本实施例采用内部装载有中心发射波长500nm和560nm荧光量子点的聚合物介孔微球或者表面组装有中心发射波长500nm和560nm荧光量子点的聚合物磁性微球作为母球，制备方法如母球类型二。微球采用表面功能基团为羧基的聚合物磁性微球。
实施例16第八类型母球的制备
本实施例采用内部装载Eu3+稀土配合物，内部或表面装载中心发射波长500nm和560nm的三色荧光母球。通过溶胀法制备含有Eu3+稀土配合物的聚合物微球，稀土配合物制备方法参考子球类型二(采用同样的稀土配体)。表面层层自组装中心发射波长500nm和560nm荧光量子点，制备方法如母球类型二。微球采用表面功能基团为羧基的聚合物磁性微球。
三、母球与子球的组装方法(参照中国发明专利201410247053.3)
实施例17组装方法一
母球表面共价组装单层子球，所述的母球可以为上述母球类型中的任意一种，子球也可以为上述结构单元中的任意一种类型子球。同一种母球可组装两不同种类的子球。可以根据调节不同种类的子球的比例调节颜色和编码荧光强度。下文以一种子球与母球的组装方法为例，不同比例子球组装方法相同。制备方法如下：
取聚苯乙烯微球母球3mg，用100mM MEST(pH＝4)洗两次，离心去上清液，超声分散于300μL 100mM MEST中备用。取5mg羧基稀土配合物介孔子球，离心去上清液，超声分散于300μL100mM MEST中。边超声边将母球滴加入子球内。滴加完毕后，涡旋振荡，并置于垂直混合仪上混合30min。称取EDC和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)各10mg，溶于200μL100mM MEST中配成反应液，现配现用。反应30min后，加入反应液200μL，涡旋振荡，并置于垂直混合仪上混合3h。反应结束后，离心去上清液，0.1M NaOH洗3次(每次超声2min)，水洗3次，最后分散在1ml水中。
实施例18组装方法二
母球表面静电吸附单层子球，所述的母球可以为上述母球类型中的任意一种，子球也可以为上述结构单元中的任意一种类型子球。同一种母球可组装不同种类的子球。可以根据调节不同种类的子球的比例调节颜色和编码荧光强度。下文以一种子球与母球组装为例，不同比例子球组装方法相同。制备方法如下：
取氨基表面的聚苯乙烯微球母球3mg，用1M NaCl盐溶液洗两次，离心去上清液，超声分散于300μL1M NaCl盐溶液中备用。取5mg羧基稀土配合物介孔子球，离心去上清液，超声分散于300μL1M NaCl盐溶液中。边超声边将母球滴加入子球内。滴加完毕后，涡旋振荡，并置于垂直混合仪上混合30min。反应结束后，离心去上清液，水洗3次，最后分散在1ml水中。
四、微球组合的制备
实施例19第一种微球组合物的制备
母球独立编码荧光微球的制备。选用第八类型且表面为羧基的母球，即内部共同装载铕稀土配合物和中心发射波长为500nm和560nm的量子点的聚合物微球。选用第一类型的子球即表面修饰有氨基的非荧光氧化硅或聚合物微球。母球与子球通过组装方法一或者二实现组装，得到表面为氨基的编码荧光组装微球。制备的微球组合如图1所示。如图2所示为三种荧光物质的荧光发射光谱，在375nm激光激发时可以看到光谱之间的发射峰明显分离，便于后续检测通道区分不同的荧光物质。
通过此种组合，调控类型八母球中铕稀土配合物和两种量子点的装载量，分别使每种发射波长的荧光量子点实现5种独立的荧光强度，铕稀土配合物得到4重独立荧光强度，最终可以实现100重荧光编码微球的制备。
实施例20第二种微球组合物的制备
铕稀土配合物子球与双色量子点母球联合编码微球的制备。选用第七类型且表面为羧基的母球，选用第二类型且表面为氨基的子球。母球与子球通过组装方法一或者二实现组装，得到表面为氨基的编码荧光组装微球。
通过此种组合，调控母球中两种类型量子点装载量，最终得到2-25种编码母球；调控铕稀土配合物子球的组装密度和荧光强度，可以实现1-8种独立的荧光强度，最终可实现200重荧光编码微球的制备。
实施例21第三种微球组合物的制备
单色量子点子球(500nm)与双色量子点(560nm)和铕稀土配合物母球联合编码微球的制备。选用第六类型且表面为羧基的母球，选用第三类型且表面为氨基的子球。母球与子球通过组装方法一或者二实现组装，得到表面为氨基的编码荧光组装微球。
通过此种组合，调控母球中两种荧光物质装载量，最终得到2-20种编码母球；调控第三类子球的组装层数，可以实现1-3种独立的荧光强度，最终可实现60重光编码微球的制备。
实施例22第四种微球组合物的制备
单色量子点子球(560nm)与双色量子点(500nm)和铕稀土配合物母球联合编码微球的制备。选用第五类型且表面为羧基的母球，选用第四类型且表面为氨基的子球。母球与子球通过组装方法一或者二实现组装，得到表面为氨基的编码荧光组装微球。
通过此种组合，调控母球中两种荧光物质装载量，最终得到2-20种编码母球；调控第三类子球的组装层数，可以实现1-3种独立的荧光强度，最终可实现60重光编码微球的制备。
实施例23第五种微球组合物的制备
单色量子点母球(560nm)与双色量子点(500nm)和铕稀土配合物子球联合编码微球的制备。选用第三类型且表面为羧基的母球，选用第五类型且表面为氨基的子球。母球与子球通过组装方法一或者二实现组装，得到表面为氨基的编码荧光组装微球。
通过此种组合，调控母球中量子点装载量，最终得到1-10种编码母球；调控子球中荧光物质装载量，可以实现1-24种独立的荧光强度，最终可实现240重光编码微球的制备。
实施例24第六种微球组合物的制备
单色量子点母球(500nm)与双色量子点(560nm)和铕稀土配合物子球联合编码微球的制备。选用第二类型且表面为羧基的母球，选用第六类型且表面为氨基的子球。母球与子球通过组装方法一或者二实现组装，得到表面为氨基的编码荧光组装微球。
通过此种组合，调控母球中量子点装载量，最终得到1-10种编码母球；调控子球中荧光物质装载量，可以实现1-24种独立的荧光强度，最终可实现240重光编码微球的制备。
实施例25第七种微球组合物的制备
单色铕稀土配合物母球与双色量子点子球联合编码微球的制备。选用第四类型且表面为羧基的母球，选用第七类型且表面为氨基的子球。母球与子球通过组装方法一或者二实现组装，得到表面为氨基的编码荧光组装微球。
通过此种组合，调控母球中铕稀土配合物装载量，最终得到1-4种编码母球；调控子球中两种量子点组装层数，可以实现1-4种独立的荧光强度，最终可实现16重光编码微球的制备。
实施例26第八种微球组合物的制备
三色荧光子球和空白母球联合编码微球的制备。选用第一类型且表面为羧基的母球，选用第八类型且表面为氨基的子球。母球与子球通过组装方法一或者二实现组装，得到表面为氨基的编码荧光组装微球。
通过此种组合得到双色量子点4种编码和单色铕稀土配合物8重编码，最终可实现32重光编码微球的制备。
应当指出以上实施例中，均为一种类型母球和一种类型子球连接，一种类型的母球也可与多种类型(一般为两种)子球连接，调控得到更多种类的编码结构微球。并且可以根据需要得到单色或者双色的编码微球。
在以上实施例中：
1、铕稀土配合物的敏化配体有多种，不同配体形成的稀土配合物其发射峰位置基本不变，因此如二本甲酰甲烷、4,4,4-三氟-1-(2-萘基)-1,3-丁二酮等β-二酮或者多元羧酸配体等都可以作为Eu离子的有效能量供体，同时可以加入邻菲罗啉、三正辛基氧膦等第二配体，作为协同试剂参与能量转移过程，因此作为铕离子的荧光有效敏化配体都是可用的；
2、所采用的Eu稀土配合物，基于铽离子(Tb3+)的稀土配合物也具有很强的荧光，其发射峰在540nm左右，因此能够敏化铽离子构成可以发出荧光的Tb稀土配合物都能够作为三色荧光编码微球的备用的荧光物质，另外两种采用荧光物质相应的稀土配合物(如Dy3+、Sm3+)或者染料或者量子点均可；
3、所采用的方式是将Eu稀土配合物装载在介孔纳米颗粒中，应该指出稀土配合物的载体不限于上述步骤的制备方法，如SBA-15介孔颗粒、反相微乳液法制备的二氧化硅球、或者采用溶胀法制备得到掺杂稀土配合物的聚苯乙烯微球等都可以作为三色荧光编码微球中稀土配合物的有效载体；
4、稀土配合物编码微球表面功能化的方法不仅限于以上所述的偶联氨基丙基三乙氧基甲硅烷(APTES)或者静电吸附含有羧基或者含有氨基的高分子聚合物，凡是可以将编码微球表面官能化连接上如羧基、氨基、巯基等官能团的修饰方法都是可以的。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种制备三色编码微球组合物的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
1)制备子球；
2)制备母球；
3)将子球和母球组装成微球组合物；所述子球和母球通过表面静电吸附组装成微球组合物；
其中，所述微球组合物至少装载有三种荧光物质，所述的三种荧光物质中的至少其中之一为铕稀土配合物，另外两种为量子点荧光物质；所述两种量子点荧光物质的中心发射波长至少相差30nm。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微球组合物为以下其中之一：
a)所述子球为非荧光氧化硅或聚合物微球，所述母球为内部共同装载铕稀土配合物和两种不同中心发射波长的量子点的微球；
b)所述子球为铕稀土配合物子球，所述母球为两种不同中心发射波长的双色量子点母球；
c)所述子球为单色量子点子球，所述母球为另一种中心发射波长的量子点和铕稀土配合物共同掺杂的母球；
d)所述子球为单色量子点和铕稀土配合物子球，所述母球为另一种中心发射波长的量子点母球；
e)所述子球为两种不同中心发射波长的双色量子点子球，所述母球为单色铕稀土配合物母球；
f)所述子球为表面组装有两种不同中心发射波长的荧光量子点的铕掺杂的介孔氧化硅微球，所述母球为非荧光聚合物微球。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述母球装载有磁性纳米颗粒。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述子球的颗粒粒径为30-500nm，所述母球的颗粒粒径为0.5-20μm。
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CN107478622B (zh) * 2017-06-29 2020-06-02 深圳市液芯科技有限公司 一种荧光编码微球的解码方法和系统
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DE10346687A1 (de) * 2003-10-08 2005-05-04 Giesecke & Devrient Gmbh Codierungssystem für Wertdokumente
CN101705084B (zh) * 2009-11-09 2013-11-27 东南大学 多色稀土纳米粒子及其制备方法
CN102199428B (zh) * 2011-04-11 2013-07-10 复旦大学 基于稀土掺杂的上转换纳米晶体的荧光编码微球及其制备方法
CN103788942B (zh) * 2014-02-24 2015-09-23 苏州大学 掺杂Eu3+和罗丹明6G的高分子荧光编码微球及制备方法
CN105219373B (zh) * 2014-06-05 2019-06-25 中翰盛泰生物技术股份有限公司 一种载体颗粒及其制备方法
CN104707544A (zh) * 2015-02-16 2015-06-17 天津大学 致病菌筛查用多色上转换磁性编码微球的制备方法
CN105080439B (zh) * 2015-06-26 2018-02-13 中翰盛泰生物技术股份有限公司 一种高荧光强度微球及其制备方法

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