CN107936944A - 高性能量子点编码磁性微球的制备方法 - Google Patents

高性能量子点编码磁性微球的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及高等化学技术领域，具体涉及一种高性能量子点编码磁性微球的制备方法。一种高性能量子点编码磁性微球的制备方法，包括如下步骤：（1）制备聚乙烯亚胺修饰的羧基修饰的磁性聚苯乙烯微球的水分散液；（2）在聚乙烯亚胺修饰的羧基修饰的磁性聚苯乙烯微球的水分散液表面装载量子点；（3）除水。本发明所制备的硫化镉/硫化锌量子点编码磁性微球在水相具有较好的分散性，荧光强度变异系数小，形貌均一。该方法为简单、精确可控地制备高编码容量的量子点编码微球提供了新思路。

Description

高性能量子点编码磁性微球的制备方法
技术领域
本发明涉及高等化学技术领域，具体涉及一种高性能量子点编码磁性微球的制备方法。
背景技术
随着生命科学技术的飞速发展，人们对快速高效的多指标检测技术的需求日益迫切。以编码微球为载体的悬浮芯片是目前最具发展前景的高通量多指标检测技术之一。与传统的固相芯片相比，悬浮芯片具有快速的反应动力学、灵活的待检目标组合和可实现定量分析等特点。作为捕获和鉴别靶分子的载体，编码微球在悬浮芯片中起着关键作用，实现编码微球简单、精确及可控的制备是悬浮芯片的核心问题。以磁性微球作为编码的载体，有利于编码微球在生物检测过程中的分离和纯化，提高检测效率和精度。到目前为止，人们发展了图形编码、电子编码、化学编码和物理编码等微球编码方法。在不同的编码方法中，光学编码技术由于其编码快速、非侵入性和迅速发展的光学解码工具等优势而被广泛应用和研究。与传统荧光染料相比，量子点具有许多独特的光学性质，如仅改变量子点尺寸就可以得到不同的发射波长； 具有很宽的激发光谱，量子点发射光谱较窄且对称，有利于编码容量的扩大。因此，量子点是光学编码的理想荧光元素。
目前，量子点荧光编码微球的制备方法主要有溶胀法、聚合包埋法、层层组装法及量子点原位合成法等。其中，层层组装法编码过程具有高度可控性和可重复性，反应条件温和，通过增加组装层数可增加量子点装载量，实现精确、高容量的编码。在层层组装法中，量子点与载体微球之间的作用方式主要有静电力、配位作用、生物亲和性和二硫键等。静电组装要求量子点表面配体具有高度亲水性的同时带有一定电荷，这类亲水性量子点制备成本高且荧光量子产率低，组装步骤也较繁琐。基于配位作用可以直接将油溶性量子点装载到微球表面，组装步骤较简单，量子点的成本较低，且配位作用比静电作用稳定，组装过程中量子点具有优异的荧光性能。为保护量子点的荧光特性，基于配位作用的层层组装法多采用氯仿等量子点的良溶剂作为反应溶剂，但聚合物微球在这类溶剂中易发生溶胀作用而使形貌受损。因此，目前配位组装法对模板微球的材质组成要求较为苛刻，特别不适用于将量子点组装到聚合物微球表面。
发明内容
本发明旨在针对上述问题，提出一种高性能量子点编码磁性微球的制备方法。
本发明的技术方案在于：
一种高性能量子点编码磁性微球的制备方法，包括如下步骤：
（1）制备聚乙烯亚胺修饰的羧基修饰的磁性聚苯乙烯微球的水分散液；
（2）在聚乙烯亚胺修饰的羧基修饰的磁性聚苯乙烯微球的水分散液表面装载量子点；
（3）除水。
所述的制备聚乙烯亚胺修饰的羧基修饰的磁性聚苯乙烯微球的水分散液的具体过程为：将30mg羧基修饰的磁性聚苯乙烯微球置于离心管中，磁分离除去上清液，用MES缓冲溶液清洗3次，磁分离除去上清液；将3mg／mL 碳二亚胺和80mg／mL 聚乙烯亚胺加入到羧基修饰的磁性聚苯乙烯微球中，涡旋并超声分散，旋转反应3h后，磁分离除去上清液，用超纯水清洗3次，分散于超纯水中，得到聚乙烯亚胺修饰的羧基修饰的磁性聚苯乙烯微球的水分散液。
所述的在聚乙烯亚胺修饰的羧基修饰的磁性聚苯乙烯微球的水分散液表面装载量子点的具体过程为：取3mg聚乙烯亚胺修饰的羧基修饰的磁性聚苯乙烯微球的水分散液，磁分离除水，用无水乙醇清洗3次；配制氯仿/ 正丁醇溶液，加入１mL硒硫化镉／硫化锌量子点溶液到聚乙烯亚胺修饰的羧基修饰的磁性聚苯乙烯微球的水分散液中，涡旋分散均匀，避光旋转反应0.5ｈ 后磁分离去上清液，加入无水乙醇清洗3次，分散于超纯水中，得到MS＠聚乙烯亚胺＠QDS水分散液。
所述的除水的具体过程为：磁分离除去MS＠聚乙烯亚胺＠QDS水分散液中的水，加入1 mL 9mg／mL 聚乙烯亚胺溶液，涡旋分散后避光旋转反应0.5ｈ，磁分离除去上清液，用超纯水清洗3次后分散于超纯水中，得到硫化镉/硫化锌量子点编码磁性微球。
所述的MES缓冲溶液的浓度为10 mmol／L。
所述的氯仿/ 正丁醇溶液的体积比为1：20。
其中，MS为磁性聚苯乙烯微球，QDS为量子点，MES为2-（Ｎ⁃吗啉）乙磺酸一水合物。
本发明的技术效果在于：
本发明所制备的硫化镉/硫化锌量子点编码磁性微球在水相具有较好的分散性，荧光强度变异系数小，形貌均一。该方法为简单、精确可控地制备高编码容量的量子点编码微球提供了新思路。
具体实施方式
一种高性能量子点编码磁性微球的制备方法，包括如下步骤：
（1）制备聚乙烯亚胺修饰的羧基修饰的磁性聚苯乙烯微球的水分散液：
将30mg羧基修饰的磁性聚苯乙烯微球置于离心管中，磁分离除去上清液，用MES缓冲溶液清洗3次，磁分离除去上清液；将3mg／mL 碳二亚胺和80mg／mL 聚乙烯亚胺加入到羧基修饰的磁性聚苯乙烯微球中，涡旋并超声分散，旋转反应3h后，磁分离除去上清液，用超纯水清洗3次，分散于超纯水中，得到聚乙烯亚胺修饰的羧基修饰的磁性聚苯乙烯微球的水分散液。
（2）在聚乙烯亚胺修饰的羧基修饰的磁性聚苯乙烯微球的水分散液表面装载量子点：
取3mg聚乙烯亚胺修饰的羧基修饰的磁性聚苯乙烯微球的水分散液，磁分离除水，用无水乙醇清洗3次；配制氯仿/ 正丁醇溶液，加入１mL硒硫化镉／硫化锌量子点溶液到聚乙烯亚胺修饰的羧基修饰的磁性聚苯乙烯微球的水分散液中，涡旋分散均匀，避光旋转反应0.5ｈ后磁分离去上清液，加入无水乙醇清洗3次，分散于超纯水中，得到MS＠聚乙烯亚胺＠QDS水分散液。
（3）除水：
磁分离除去MS＠聚乙烯亚胺＠QDS水分散液中的水，加入1 mL 9mg／mL 聚乙烯亚胺溶液，涡旋分散后避光旋转反应0.5ｈ，磁分离除去上清液，用超纯水清洗3次后分散于超纯水中，得到硫化镉/硫化锌量子点编码磁性微球。
其中，所述的MES缓冲溶液的浓度为10 mmol／L。所述的氯仿/ 正丁醇溶液的体积比为1：20。

Claims (6)

1.一种高性能量子点编码磁性微球的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）制备聚乙烯亚胺修饰的羧基修饰的磁性聚苯乙烯微球的水分散液；
（2）在聚乙烯亚胺修饰的羧基修饰的磁性聚苯乙烯微球的水分散液表面装载量子点；
（3）除水。
2.根据权利要求1所述的高性能量子点编码磁性微球的制备方法，其特征在于：所述的制备聚乙烯亚胺修饰的羧基修饰的磁性聚苯乙烯微球的水分散液的具体过程为：将30mg羧基修饰的磁性聚苯乙烯微球置于离心管中，磁分离除去上清液，用MES缓冲溶液清洗3次，磁分离除去上清液；将3mg／mL碳二亚胺和80mg／mL 聚乙烯亚胺加入到羧基修饰的磁性聚苯乙烯微球中， 涡旋并超声分散，旋转反应3h后，磁分离除去上清液，用超纯水清洗3次，分散于超纯水中，得到聚乙烯亚胺修饰的羧基修饰的磁性聚苯乙烯微球的水分散液。
3.根据权利要求2所述的高性能量子点编码磁性微球的制备方法，其特征在于：所述的在聚乙烯亚胺修饰的羧基修饰的磁性聚苯乙烯微球的水分散液表面装载量子点的具体过程为：取3mg聚乙烯亚胺修饰的羧基修饰的磁性聚苯乙烯微球的水分散液，磁分离除水，用无水乙醇清洗3次；配制氯仿/ 正丁醇溶液，加入1mL硒硫化镉／硫化锌量子点溶液到聚乙烯亚胺修饰的羧基修饰的磁性聚苯乙烯微球的水分散液中，涡旋分散均匀，避光旋转反应0.5ｈ 后磁分离去上清液, 加入无水乙醇清洗3次，分散于超纯水中，得到MS＠聚乙烯亚胺＠QDS水分散液。
4.根据权利要求3所述的高性能量子点编码磁性微球的制备方法，其特征在于：所述的除水的具体过程为：磁分离除去MS＠聚乙烯亚胺＠QDS水分散液中的水， 加入1 mL 9mg／mL聚乙烯亚胺溶液，涡旋分散后避光旋转反应0.5h，磁分离除去上清液，用超纯水清洗3次后分散于超纯水中，得到硫化镉/硫化锌量子点编码磁性微球。
5.根据权利要求4所述的高性能量子点编码磁性微球的制备方法，其特征在于：所述的MES缓冲溶液的浓度为10 mmol／L。
6.根据权利要求5所述的高性能量子点编码磁性微球的制备方法，其特征在于：所述的氯仿/ 正丁醇溶液的体积比为1：20。
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