CN109181679B - 一种荧光纳米粒子及其制备方法和应用 - Google Patents

一种荧光纳米粒子及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于纳米材料领域，具体涉及一种荧光纳米粒子及其制备方法和应用，包括二氧化硅棒，嵌设在所述二氧化硅棒一端的磁性粒子，以及所述二氧化硅棒上修饰有荧光基团，磁性粒子和荧光基团的分布是各向异性的，使得所述荧光纳米粒子是非对称结构，具有各向异性，使其表面物理化学性能呈现非均匀分布的纳米粒子各自物理化学性质不因复合而消失或减弱，使其兼具磁性、荧光性能以及生物相容性，能够实现在细菌检测、抗菌、污水净化以及生物医学成像中的应用。

Description

一种荧光纳米粒子及其制备方法和应用
本发明要求2017年11月16日递交的中国发明专利申请201711139831.7、发明名称为“一种荧光纳米粒子及其制备方法和应用”的在先申请优先权。
技术领域
本发明涉及纳米材料领域，具体涉及一种具有各向异性的多功能非对称结构的荧光纳米粒子及其制备方法和应用。
背景技术
科学家一直注重寻求纳米技术领域中具有工程特性以及具有期望功能的新型智能材料。在纳米技术中最有潜在应用的研究主题是自下而上的设计一些材料，其中，工程所期望的构件通常是用于创造出一些可以通过自发性自主装的新型材料。因此，目前最为关注的是要一直致力于制备各种类型的构件。
科学家必须面临的真正的挑战是寻找新的方法来操纵纳米粒子以及生产所期望属性的纳米粒子。迄今为止，大多数的能量谱可引导球形粒子的制备，这些球形粒子在体积和表面上具有各向同性的性质。如中国专利文献CN103157493A公开了一种负载贵金属的具有可回收功能的复合功能纳米球催化剂，所述纳米球催化剂采用乳液聚合技术，将贵金属纳米颗粒和磁性纳米颗粒包覆到聚合物中，然后利用溶胶-凝胶技术包覆一层二氧化硅，之后将包覆硅材料的催化剂前体煅烧，去除高分子聚合物和表面活性剂等有机支撑，即得。所述的纳米球催化剂在极性溶剂中分散性好，磁性与贵金属的负载量可调，且具有可回收的经济性。然而，该专利文献中所述的纳米球催化剂为包覆结构形成的球形粒子，在体积和表面上具有各向同性的性质，各功能层的物理化学性质极易因为复合而减弱，不但影响了使用效果，还增大了研发成本。
目前，针对于荧光检测的具有各向异性的多功能非对称结构的纳米粒子还未有报道。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种具有各向异性的多功能非对称结构的荧光纳米粒子及其制备方法和应用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
本发明提供了一种荧光纳米粒子，包括二氧化硅棒，嵌设在所述二氧化硅棒一端的磁性粒子，以及所述二氧化硅棒上修饰的荧光基团。所述磁性粒子和荧光基团的分布是各向异性的。
优选的，所述的荧光纳米粒子，所述二氧化硅棒表面修饰有羧基。
所述的荧光纳米粒子，所述二氧化硅棒表面负载有抗体。所述抗体的分布是各向异性的。
所述的荧光纳米粒子，所述磁性粒子为r-Fe2O3、MeFe2O3、Fe3O4、MnO、NiO、NiCoFe、FeCo、NiFe中的至少一种；其中，Me为Co、Mn、Ni中的一种。
所述的荧光纳米粒子，所述纳米粒子的比表面积为800～1200m2/g。
所述的荧光纳米粒子，所述纳米粒子累积孔体积不小于0.5cm3/g。
所述的荧光纳米粒子，所述纳米粒子的磁响应能力不小于58emu/g。
所述的荧光纳米粒子，所述二氧化硅棒为介孔二氧化硅棒。
所述的荧光纳米粒子，所述二氧化硅棒的长度为20～500nm，所述磁性粒子的粒径为70～200nm，所述介孔的孔径为1～5nm。
所述的荧光纳米粒子，所述抗体为细菌抗体。
本发明还提供了一种制备所述的荧光纳米粒子的方法，包括如下步骤：
S1：将荧光染料分子与硅烷偶联剂偶联，获得荧光硅烷；
S2：取磁性粒子水溶液加入含有表面活性剂的水溶液中，充分分散，然后加入弱碱性溶液，随后缓慢加入所述荧光硅烷以及正硅酸乙酯，避光搅拌，分离、洗涤，得到所述荧光纳米粒子。
所述的制备方法，在S1步骤中，取荧光染料分子0.05-0.2重量份与8-12体积份的含有硅烷偶联剂的醇溶液在黑暗环境中混合，搅拌12-24小时，即得；所述重量份与所述体积份的关系为mg/mL。
所述的制备方法，在S1步骤中，所述硅烷偶联剂为氨丙基三甲氧基硅烷。
所述的制备方法，在S1步骤中，所述含氨丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中氨丙基三甲氧基硅烷体积浓度为8-12％，乙醇为分析纯。
所述的制备方法，在S2步骤中，取浓度为8-9mg/mL的所述磁性粒子水溶液0.5-1.5体积份，加入到8-12体积份的含浓度为3-7mg/mL的表面活性剂的水溶液，于35-45℃下充分分散，加入弱碱性试剂450-550体积份，随后缓慢加入所述荧光硅烷0.005-0.015体积份以及正硅酸乙酯0.02-0.04体积份，避光搅拌25-35分钟，磁分离、洗涤，得到所述荧光纳米粒子。
所述的制备方法，取浓度为8.6mg/mL的所述磁性粒子水溶液1体积份，加入到10体积份的含浓度为5mg/mL的表面活性剂的水溶液，于40℃下充分分散，加入弱碱性试剂500体积份，随后缓慢加入所述荧光硅烷0.01体积份以及正硅酸乙酯0.03体积份，避光搅拌30分钟，磁分离、洗涤，得到所述荧光纳米粒子。
所述荧光硅烷、所述正硅酸乙酯与所述磁性粒子的物质的量之比为：4.9～7.6：4.9～7.6：1；
所述表面活性剂为烷基季铵盐CxTAB(x＝12～18)、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二胺中的至少一种，所述表面活性剂的浓度为10-2-102mg/mL；
所述弱碱性溶液为浓氨水(98％)。
所述的制备方法，还包括将所述荧光纳米粒子进行羧基化处理的步骤，取所述荧光纳米粒子加入含有丁二酸酐的二甲基甲酰胺溶液中，60℃～100℃下避光搅拌均匀，加热保持12～24小时，分离、清洗，即得表面修饰有羧基的所述荧光纳米粒子。
所述的制备方法，取所述荧光纳米粒子8-12重量份加入含有丁二酸酐的二甲基甲酰胺溶液45-55体积份中。
所述的制备方法，所述含有丁二酸酐的二甲基甲酰胺溶液中丁二酸酐的质量浓度为1.5-2.5％，二甲基甲酰胺为分析纯。
所述的制备方法，还包括将所述荧光纳米粒子负载抗体的步骤，取所述表面修饰有羧基的荧光纳米粒子分散在缓冲液中，加入1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺，室温活化，洗涤，然后加入抗体，避光震荡处理，洗涤，即得。
所述的制备方法，将表面羧基功能化处理后的所述磁-介孔荧光二氧化硅棒5-15重量份分散在缓冲液中，加入1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺(EDC)15-25重量份和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)30-50重量份，室温活化15-45分钟，之后分离磁-介孔荧光二氧化硅棒并用缓冲液洗涤干净，即得活化羧基的磁-介孔荧光二氧化硅棒；按照所述活化羧基的磁-介孔荧光二氧化硅棒与抗体的质量比为8-12:1加入所述细菌抗体，所述细菌抗体为大肠杆菌抗体，并对所述混合溶液进行避光震荡处理1-5小时，洗涤制得抗体偶联的磁-介孔荧光二氧化硅棒，即得负载抗体的荧光纳米粒子。
优选的，所述的制备方法，将表面羧基功能化处理后的所述磁-介孔荧光二氧化硅棒10重量份分散在缓冲液中，加入1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺(EDC)20重量份和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)40重量份，室温活化30分钟，之后分离磁-介孔荧光二氧化硅棒并用缓冲液洗涤干净，即得活化羧基的磁-介孔荧光二氧化硅棒；按照所述活化羧基的磁-介孔荧光二氧化硅棒与抗体的质量比为10:1加入所述细菌抗体，所述细菌抗体为大肠杆菌抗体，并对所述混合溶液进行避光震荡处理3小时，洗涤制得抗体偶联的磁-介孔荧光二氧化硅棒，即得负载抗体的荧光纳米粒子。
本发明提供了一种复合物，包括所述的荧光纳米粒子。
本发明提供了一种所述荧光纳米粒子在细菌检测、抗菌、污水净化或生物医学成像中的应用。
在本发明中，所述重量份与所述体积份的关系为mg/mL。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的一种荧光纳米粒子，包括二氧化硅棒，嵌设在所述二氧化硅棒一端的磁性粒子，以及所述二氧化硅棒上修饰有荧光基团，磁性粒子和荧光基团的分布是各向异性的，使得所述荧光纳米粒子是非对称结构，具有各向异性，使其表面物理化学性能呈现非均匀分布的纳米粒子，各自物理化学性质不因复合而消失或减弱，使其兼具磁性、荧光性能以及生物相容性，能够实现在细菌检测、抗菌、污水净化以及生物医学成像中的应用。
2.本发明提供的一种荧光纳米粒子，所述二氧化硅棒表面负载有抗体，其表面修饰的抗体可以特异性地与具有特定表面抗原的细菌结合，该棒状纳米粒子具有大的比表面积，也具有更大的细菌接触面积从而能同细菌结合更加稳固；此外该棒状纳米粒子的非对称结构兼具优异的磁性能和良好的生物相容性，能够实现捕获微生物的无损分离捕获，从而为后续的检测奠定基础。
3、本发明所述的一种荧光纳米粒子的制备方法，工艺简单，适合大规模的工业生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所述荧光纳米粒子捕获检测细菌的机理图；
图2是本发明所述荧光纳米粒子的紫外吸收光谱和荧光发射光谱；
图3是本发明所述荧光纳米粒子在不同浓度条件下对大肠杆菌的捕获效率曲线；
图4是本发明所述荧光纳米粒子在不同浓度条件下对金黄色葡萄球菌的捕获效率曲线；
图5是本发明所述荧光纳米粒子对不同浓度细菌的捕获效率；
图6是本发明所述荧光纳米粒子在混合细菌样品中选择性捕获大肠杆菌的扫描电镜照片；
图7是本发明所述荧光纳米粒子在牛奶样品中的检测大肠杆菌的光学照片；
图8是本发明所述荧光纳米粒子在牛奶样品中对不同浓度细菌的捕获效率。
具体实施方式
下述实施例和实验例中所用到的试剂、抗体、荧光染料以及其他材料等均为市售产品。
实施例1
本实施例提供了一种荧光纳米粒子，包括二氧化硅棒，嵌设在所述二氧化硅棒一端的磁性粒子，以及所述二氧化硅棒上修饰有荧光基团；所述二氧化硅棒的长度为20～500nm，所述介孔的孔径为1～5nm，所述磁性粒子的粒径为70～200nm。在本实施例中选择的二氧化硅棒为介孔二氧化硅棒。
所述磁性粒子选自但不限于r-Fe2O3、MeFe2O3、Fe3O4、MnO、NiO、NiCoFe、FeCo、NiFe中的至少一种；其中，Me为Co、Mn、Ni中的一种。在本实施例中选择MnO。
所述荧光纳米粒子的比表面积为1200m2/g，累积孔体积0.7cm3/g，磁响应能力70emu/g。
所述荧光纳米粒子的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备磁性粒子
将磁性前驱体、聚丙烯酸(PAA)以及二甘醇(DEG)的混合物在氮气保护下室温1000rpm搅拌30分钟，之后加热到240℃继续1000rpm搅拌30分钟，制得第一反应溶液。所述磁性前驱体为铁盐、锰盐、镍盐中的一种，本实施例中，所述磁性前驱体为高锰酸钾。
在所述第一反应溶液中注入75℃的NaOH的二甘醇(DEG)溶液，继续1000rpm搅拌1小时反应最终生成磁性粒子。
所述聚丙烯酸的分子量为1500-3000，在本实施例中选择分子量为3000的聚丙烯酸。
所述氢氧化钠的二甘醇溶液的浓度为0.1g/mL。
将所述磁性粒子进行分离、水洗、干燥；
所述聚丙烯酸与所述磁性前驱体的物质的量之比为10:1，所述二甘醇的体积份为所述二甘醇的体积与所述磁性前驱体的物质的量之比，所述体积份为30～40ml/mmol，在本实施例中体积份选择30ml/mmol。
(2)制备磁-介孔荧光二氧化硅棒
1)将荧光染料分子0.05mg与5ml的含氨丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液(10％)在黑暗环境中混合，搅拌24小时，得到荧光硅烷；所述含氨丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中氨丙基三甲氧基硅烷体积浓度为8％，乙醇为分析纯；
2)将1.5ml浓度为8mg/ml的所述磁性粒子水溶液加入到8ml的0.01mg/ml表面活性剂的水溶液中，35℃充分分散，加入浓氨水(98％)450ml，之后缓慢加入荧光硅烷5μL以及正硅酸乙酯40μL后继续避光搅拌30分钟，将所得产物进行磁分离、乙醇和水洗。然后采用回流装置洗去所述表面活性剂，制得所述磁-介孔荧光二氧化硅棒，即荧光纳米粒子；
所述荧光硅烷、所述正硅酸乙酯与所述磁性粒子的物质的量之比为：4.9～7.6：4.9～7.6：1；在本实施例中选择质量比为4.9：7.6:1；
所述表面活性剂为所述表面活性剂为烷基季铵盐CxTAB(x＝12～18)、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二胺中的至少一种，所述表面活性剂的浓度为10-2-102mg/mL；本实施例优选为十六烷基溴化铵，其水溶液浓度为10-2mg/mL。
实施例2
本实施例提供了一种荧光纳米粒子，包括二氧化硅棒，嵌设在所述二氧化硅棒一端的磁性粒子，以及所述二氧化硅棒上修饰有荧光基团；所述二氧化硅棒的长度为20～500nm，所述介孔的孔径为1～5nm，所述磁性粒子的粒径为70～200nm。在本实施例中选择的二氧化硅棒为介孔二氧化硅棒。
所述磁性粒子选自但不限于r-Fe2O3、MeFe2O3、Fe3O4、MnO、NiO、NiCoFe、FeCo、NiFe中的至少一种；其中，Me为Co、Mn、Ni中的一种。
在本实施例中选择Fe3O4。
所述荧光纳米粒子的比表面积为800m2/g，累积孔体积0.55cm3/g，磁响应能力59emu/g。
所述荧光纳米粒子的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备磁性粒子
将磁性前驱体、聚丙烯酸(PAA)以及二甘醇(DEG)的混合物在氮气保护下室温100rpm搅拌30分钟，之后加热到280℃继续100rpm搅拌30分钟，制得第一反应溶液。所述磁性前驱体为铁盐、锰盐、镍盐中的一种，本实施例中，所述磁性前驱体为三氯化铁(FeCl3)。
在所述第一反应溶液中注入60℃的NaOH的二甘醇(DEG)溶液，继续1000rpm搅拌1小时反应最终生成磁性粒子。
所述聚丙烯酸的分子量为1500-3000，在本实施例中选择分子量为1500的聚丙烯酸。
所述氢氧化钠的二甘醇溶液的浓度为0.1g/mL。
将所述磁性粒子进行分离、水洗、干燥；
所述聚丙烯酸与所述磁性前驱体的物质的量之比为10:1，所述二甘醇的体积份为所述二甘醇的体积与所述磁性前驱体的物质的量之比，所述体积份为30～40ml/mmol，在本实施例中体积份选择40ml/mmol。
(2)制备磁-介孔荧光二氧化硅棒
1)将荧光染料分子0.2mg与15ml的含氨丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液(10％)在黑暗环境中混合，搅拌12小时，得到荧光硅烷；所述含氨丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中氨丙基三甲氧基硅烷体积浓度为10％，乙醇为分析纯；
2)将0.5ml浓度为9mg/ml的所述磁性粒子水溶液加入到12ml的100mg/ml表面活性剂的水溶液中，45℃充分分散，加入浓氨水(98％)550ml，之后缓慢加入荧光硅烷15μL以及正硅酸乙酯20μL后继续避光搅拌35分钟，将所得产物进行磁分离、乙醇和水洗。然后采用回流装置洗去所述表面活性剂，制得所述磁-介孔荧光二氧化硅棒，即荧光纳米粒子；
所述荧光硅烷、所述正硅酸乙酯与所述磁性粒子的物质的量之比为：4.9～7.6：4.9～7.6：1；在本实施例中选择质量比为7.6：4.9：1；
所述表面活性剂为所述表面活性剂为烷基季铵盐CxTAB(x＝12～18)、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二胺中的至少一种，所述表面活性剂的浓度为10-2-102mg/mL；本实施例优选为聚乙烯吡咯烷酮，其水溶液浓度为102mg/mL。
实施例3
本实施例提供了一种荧光纳米粒子，包括二氧化硅棒，嵌设在所述二氧化硅棒一端的磁性粒子，以及所述二氧化硅棒上修饰有荧光基团；所述二氧化硅棒的长度为20～500nm，所述介孔的孔径为1～5nm，所述磁性粒子的粒径为70～200nm。在本实施例中选择的二氧化硅棒为介孔二氧化硅棒。
所述磁性粒子选自但不限于r-Fe2O3、MeFe2O3、Fe3O4、MnO、NiO、NiCoFe、FeCo、NiFe中的至少一种；其中，Me为Co、Mn、Ni中的一种。在本实施例中选择Fe3O4。
所述荧光纳米粒子的比表面积为1080.8m2/g，累积孔体积0.6cm3/g，磁响应能力65emu/g。
所述荧光纳米粒子的的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备磁性粒子
将磁性前驱体、聚丙烯酸(PAA)以及二甘醇(DEG)的混合物在氮气保护下室温500rpm搅拌30分钟，之后加热到260℃继续500rpm搅拌30分钟，制得第一反应溶液。所述磁性前驱体为铁盐、锰盐、镍盐中的一种，本实施例中，所述磁性前驱体为三氯化铁(FeCl3)。
在所述第一反应溶液中注入68℃的NaOH的二甘醇(DEG)溶液，继续500rpm搅拌1小时反应最终生成磁性粒子。
所述聚丙烯酸的分子量为1500-3000，在本实施例中选择分子量为2200的聚丙烯酸。
所述氢氧化钠的二甘醇溶液的浓度为0.1g/mL。
将所述磁性粒子进行分离、水洗、干燥；
所述聚丙烯酸与所述磁性前驱体的物质的量之比为10:1，所述二甘醇的体积份为所述二甘醇的体积与所述磁性前驱体的物质的量之比，所述体积份为30～40ml/mmol，在本实施例中体积份选择35ml/mmol。
(2)制备磁-介孔荧光二氧化硅棒
1)将荧光染料分子0.1mg与10ml的含氨丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液(10％)在黑暗环境中混合，搅拌18小时，得到荧光硅烷；所述含氨丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中氨丙基三甲氧基硅烷体积浓度为10％，乙醇为分析纯；
2)将1ml浓度为8.6mg/ml的所述磁性粒子水溶液加入到10ml的5mg/ml表面活性剂的水溶液中，40℃充分分散，加入浓氨水(98％)500ml，之后缓慢加入荧光硅烷10μL以及正硅酸乙酯30μL后继续避光搅拌30分钟，将所得产物进行磁分离、乙醇和水洗。然后采用回流装置洗去所述表面活性剂，制得所述磁-介孔荧光二氧化硅棒，即荧光纳米粒子；
所述荧光硅烷、所述正硅酸乙酯与所述磁性粒子的物质的量之比为：4.9～7.6：4.9～7.6：1；在本实施例中选择质量比为5.8：5.8：1；
所述表面活性剂为所述表面活性剂为烷基季铵盐CxTAB(x＝12～18)、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二胺中的至少一种，所述表面活性剂的浓度为10-2-102mg/mL；本实施例优选为聚乙二胺，其水溶液浓度为5mg/mL。
实施例4
本实施例提供了一种荧光纳米粒子，包括二氧化硅棒，嵌设在所述二氧化硅棒一端的磁性粒子，以及所述二氧化硅棒上修饰有荧光基团；所述二氧化硅棒的长度为20～500nm，所述介孔的孔径为1～5nm，所述磁性粒子的粒径为70～200nm。在本实施例中选择的二氧化硅棒为介孔二氧化硅棒。
所述磁性粒子选自但不限于r-Fe2O3、MeFe2O3、Fe3O4、MnO、NiO、NiCoFe、FeCo、NiFe中的至少一种；其中，Me为Co、Mn、Ni中的一种。在本实施例中选择NiO。
所述荧光纳米粒子的比表面积为1080.8m2/g，累积孔体积0.6cm3/g，磁响应能力65emu/g。
所述荧光纳米粒子的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备磁性粒子
将磁性前驱体、聚丙烯酸(PAA)以及二甘醇(DEG)的混合物在氮气保护下室温300rpm搅拌30分钟，之后加热到250℃继续800rpm搅拌45分钟，制得第一反应溶液。所述磁性前驱体为铁盐、锰盐、镍盐中的一种，本实施例中，所述磁性前驱体为氯化镍。
在所述第一反应溶液中注入65℃的NaOH的二甘醇(DEG)溶液，继续300rpm搅拌1小时反应最终生成磁性粒子。
所述聚丙烯酸的分子量为1500-3000，在本实施例中选择分子量为2000的聚丙烯酸。
所述氢氧化钠的二甘醇溶液的浓度为0.1g/mL。
将所述磁性粒子进行分离、水洗、干燥；
所述聚丙烯酸与所述磁性前驱体的物质的量之比为10:1，所述二甘醇的体积份为所述二甘醇的体积与所述磁性前驱体的物质的量之比，所述体积份为30～40ml/mmol，在本实施例中体积份选择33ml/mmol。
(2)制备磁-介孔荧光二氧化硅棒
1)将荧光染料分子0.8mg与11ml的含氨丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液(10％)在黑暗环境中混合，搅拌18小时，得到荧光硅烷；所述含氨丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中氨丙基三甲氧基硅烷体积浓度为8.5％，乙醇为分析纯；
2)将1ml浓度为8.6mg/ml的所述磁性粒子水溶液加入到10ml的50mg/ml表面活性剂的水溶液中，38℃充分分散，加入浓氨水(98％)490ml，之后缓慢加入荧光硅烷10μL以及正硅酸乙酯30μL后继续避光搅拌30分钟，将所得产物进行磁分离、乙醇和水洗。然后采用回流装置洗去所述表面活性剂，制得所述磁-介孔荧光二氧化硅棒，即荧光纳米粒子；
所述荧光硅烷、所述正硅酸乙酯与所述磁性粒子的物质的量之比为：4.9～7.6：4.9～7.6：1；在本实施例中选择质量比为6：5.4：1；
所述表面活性剂为所述表面活性剂为烷基季铵盐CxTAB(x＝12～18)、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二胺中的至少一种，所述表面活性剂的浓度为10-2-102mg/mL；本实施例优选为聚乙二胺，其水溶液浓度为50mg/mL。
(3)所述磁-介孔荧光二氧化硅棒的表面羧基功能化处理
将8mg所述磁-介孔荧光二氧化硅棒加入丁二酸酐的二甲基甲酰胺溶液55mL(其中丁二酸酐浓度为1.5wt％,，二甲基甲酰胺溶剂为分析纯)中，60℃下避光50rpm搅拌均匀，加热保持12小时后分离清洗,得到修饰有羧基的荧光纳米粒子。
实施例5
本实施例提供了一种荧光纳米粒子，包括二氧化硅棒，嵌设在所述二氧化硅棒一端的磁性粒子，以及所述二氧化硅棒上修饰有荧光基团；所述二氧化硅棒的长度为20～500nm，所述介孔的孔径为1～5nm，所述磁性粒子的粒径为70～200nm。在本实施例中选择的二氧化硅棒为介孔二氧化硅棒。
所述磁性粒子选自但不限于r-Fe2O3、MeFe2O3、Fe3O4、MnO、NiO、NiCoFe、FeCo、NiFe中的至少一种；其中，Me为Co、Mn、Ni中的一种。在本实施例中选择Fe3O4。
所述荧光纳米粒子的比表面积为1080.8m2/g，累积孔体积0.6cm3/g，磁响应能力65emu/g。
所述荧光纳米粒子的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备磁性粒子
将磁性前驱体、聚丙烯酸(PAA)以及二甘醇(DEG)的混合物在氮气保护下室温500rpm搅拌30分钟，之后加热到260℃继续500rpm搅拌30分钟，制得第一反应溶液。所述磁性前驱体为铁盐、锰盐、镍盐中的一种，本实施例中，所述磁性前驱体为三氯化铁(FeCl3)。
在所述第一反应溶液中注入68℃的NaOH的二甘醇(DEG)溶液，继续500rpm搅拌1小时反应最终生成磁性粒子。
所述聚丙烯酸的分子量为1500-3000，在本实施例中选择分子量为2200的聚丙烯酸。
所述氢氧化钠的二甘醇溶液的浓度为0.1g/mL。
将所述磁性粒子进行分离、水洗、干燥；
所述聚丙烯酸与所述磁性前驱体的物质的量之比为10:1，所述二甘醇的体积份为所述二甘醇的体积与所述磁性前驱体的物质的量之比，所述体积份为30～40ml/mmol，在本实施例中体积份选择35ml/mmol。
(2)制备磁-介孔荧光二氧化硅棒
1)将荧光染料分子0.15mg与7ml的含氨丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液(10％)在黑暗环境中混合，搅拌18小时，得到荧光硅烷；所述含氨丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中氨丙基三甲氧基硅烷体积浓度为11.5％，乙醇为分析纯；
2)将1ml浓度为8.6mg/ml的所述磁性粒子水溶液加入到10ml的5mg/ml表面活性剂的水溶液中，40℃充分分散，加入浓氨水(98％)500ml，之后缓慢加入荧光硅烷10μL以及正硅酸乙酯30μL后继续避光搅拌30分钟，将所得产物进行磁分离、乙醇和水洗。然后采用回流装置洗去所述表面活性剂，制得所述磁-介孔荧光二氧化硅棒，即荧光纳米粒子；
所述荧光硅烷、所述正硅酸乙酯1；1与所述磁性粒子的物质的量之比为：4.9～7.6：4.9～7.6：1；在本实施例中选择质量比为7：5：1；
所述表面活性剂为所述表面活性剂为烷基季铵盐CxTAB(x＝12～18)、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二胺中的至少一种，所述表面活性剂的浓度为10-2-102mg/mL；本实施例优选为聚乙二胺，其水溶液浓度为5mg/mL。
(3)所述磁-介孔荧光二氧化硅棒的表面羧基功能化处理
将10mg所述磁-介孔荧光二氧化硅棒加入丁二酸酐的二甲基甲酰胺溶液50mL(其中丁二酸酐浓度为2wt％，二甲基甲酰胺溶剂为分析纯)中，60℃下避光100rpm搅拌均匀，加热保持18小时后分离清洗,得到修饰有羧基的光纳米粒子。
实施例6
本实施例提供了一种荧光纳米粒子进行表面羧基功能化处理，包括如下步骤：
将12mg实施例1中制备的所述磁-介孔荧光二氧化硅棒加入丁二酸酐的二甲基甲酰胺溶液45mL(丁二酸酐的浓度为1.5wt％,，二甲基甲酰胺溶剂为分析纯)中，100℃下避光150rpm搅拌均匀，加热保持24小时后分离清洗,得到修饰有羧基的荧光纳米粒子。
实施例7
本实施例提供了一种荧光纳米粒子进行表面羧基功能化处理，包括如下步骤：
将11mg实施例2中制备的所述磁-介孔荧光二氧化硅棒加入丁二酸酐的二甲基甲酰胺溶液48mL(丁二酸酐的浓度为2.5wt％，二甲基甲酰胺溶剂为分析纯)中，80℃下避光130rpm搅拌均匀，加热保持20小时后分离清洗,得到修饰有羧基的荧光纳米粒子。
实施例8
本实施例提供了一种荧光纳米粒子，包括二氧化硅棒，嵌设在所述二氧化硅棒一端的磁性粒子，以及所述二氧化硅棒上修饰有荧光基团；所述二氧化硅棒的长度为20～500nm，所述介孔的孔径为1～5nm，所述磁性粒子的粒径为70～200nm。在本实施例中选择的二氧化硅棒为介孔二氧化硅棒。
所述磁性粒子选自但不限于r-Fe2O3、MeFe2O3、Fe3O4、MnO、NiO、NiCoFe、FeCo、NiFe中的至少一种；其中，Me为Co、Mn、Ni中的一种。在本实施例中选择NiO。
所述荧光纳米粒子的比表面积为1080.8m2/g，累积孔体积0.6cm3/g，磁响应能力65emu/g。
所述荧光纳米粒子的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备磁性粒子
将磁性前驱体、聚丙烯酸(PAA)以及二甘醇(DEG)的混合物在氮气保护下室温300rpm搅拌30分钟，之后加热到250℃继续800rpm搅拌45分钟，制得第一反应溶液。所述磁性前驱体为铁盐、锰盐、镍盐中的一种，本实施例中，所述磁性前驱体为氯化镍。
在所述第一反应溶液中注入65℃的NaOH的二甘醇(DEG)溶液，继续300rpm搅拌1小时反应最终生成磁性粒子。
所述聚丙烯酸的分子量为1500-3000，在本实施例中选择分子量为2000的聚丙烯酸。
所述氢氧化钠的二甘醇溶液的浓度为0.1g/mL。
将所述磁性粒子进行分离、水洗、干燥；
所述聚丙烯酸与所述磁性前驱体的物质的量之比为10:1，所述二甘醇的体积份为所述二甘醇的体积与所述磁性前驱体的物质的量之比，所述体积份为30～40ml/mmol，在本实施例中体积份选择33ml/mmol。
(2)制备磁-介孔荧光二氧化硅棒
1)将荧光染料分子0.18mg与11ml的含氨丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液(10％)在黑暗环境中混合，搅拌18小时，得到荧光硅烷；所述含氨丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中氨丙基三甲氧基硅烷体积浓度为10％，乙醇为分析纯；
2)将1ml浓度为8.6mg/ml的所述磁性粒子水溶液加入到10ml的50mg/ml表面活性剂的水溶液中，38℃充分分散，加入浓氨水(98％)500ml，之后缓慢加入荧光硅烷10μL以及正硅酸乙酯30μL后继续避光搅拌30分钟，将所得产物进行磁分离、乙醇和水洗。然后采用回流装置洗去所述表面活性剂，制得所述磁-介孔荧光二氧化硅棒，即荧光纳米粒子；
所述荧光硅烷、所述正硅酸乙酯与所述磁性粒子的物质的量之比为：4.9～7.6：4.9～7.6：1；在本实施例中选择质量比为5：7：1；
所述表面活性剂为所述表面活性剂为烷基季铵盐CxTAB(x＝12～18)、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二胺中的至少一种，所述表面活性剂的浓度为10-2-102mg/mL；本实施例优选为聚乙二胺，其水溶液浓度为50mg/mL。
(3)所述磁-介孔荧光二氧化硅棒的表面羧基功能化处理
将8mg所述磁-介孔荧光二氧化硅棒加入丁二酸酐的二甲基甲酰胺溶液55mL(其中丁二酸酐浓度为1.5wt％，二甲基甲酰胺溶剂为分析纯)中，75℃下避光50rpm搅拌均匀，加热保持12小时后分离清洗,得到修饰有羧基的荧光纳米粒子。
(4)负载所述抗体
将表面羧基功能化处理后的所述磁-介孔荧光二氧化硅棒5mg分散在pH为7的PBS缓冲液中，加入1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺(EDC)15mg和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)50mg，室温活化30分钟，之后分离磁-介孔荧光二氧化硅棒并用缓冲液洗涤干净，即得活化羧基的磁-介孔荧光二氧化硅棒；按照所述活化羧基的磁-介孔荧光二氧化硅棒与抗体的质量比为9:1加入所述细菌抗体，所述细菌抗体为大肠杆菌抗体，并对所述混合溶液进行避光震荡处理3小时，洗涤制得抗体偶联的磁-介孔荧光二氧化硅棒。
实施例9
本实施例提供了一种荧光纳米粒子，包括二氧化硅棒，嵌设在所述二氧化硅棒一端的磁性粒子，以及所述二氧化硅棒上修饰有荧光基团；所述二氧化硅棒的长度为20～500nm，所述介孔的孔径为1～5nm，所述磁性粒子的粒径为70～200nm。在本实施例中选择的二氧化硅棒为介孔二氧化硅棒。
所述磁性粒子选自但不限于r-Fe2O3、MeFe2O3、Fe3O4、MnO、NiO、NiCoFe、FeCo、NiFe中的至少一种；其中，Me为Co、Mn、Ni中的一种。在本实施例中选择Fe3O4。
所述荧光纳米粒子的比表面积为1080.8m2/g，累积孔体积0.6cm3/g，磁响应能力65emu/g。
所述荧光纳米粒子的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备磁性粒子
将磁性前驱体、聚丙烯酸(PAA)以及二甘醇(DEG)的混合物在氮气保护下室温500rpm搅拌30分钟，之后加热到260℃继续500rpm搅拌30分钟，制得第一反应溶液。所述磁性前驱体为铁盐、锰盐、镍盐中的一种，本实施例中，所述磁性前驱体为三氯化铁(FeCl3)。
在所述第一反应溶液中注入68℃的NaOH的二甘醇(DEG)溶液，继续500rpm搅拌1小时反应最终生成磁性粒子。
所述聚丙烯酸的分子量为1500-3000，在本实施例中选择分子量为2200的聚丙烯酸。
所述氢氧化钠的二甘醇溶液的浓度为0.1g/mL。
将所述磁性粒子进行分离、水洗、干燥；
所述聚丙烯酸与所述磁性前驱体的物质的量之比为10:1，所述二甘醇的体积份为所述二甘醇的体积与所述磁性前驱体的物质的量之比，所述体积份为30～40ml/mmol，在本实施例中体积份选择35ml/mmol。
(2)制备磁-介孔荧光二氧化硅棒
1)将荧光染料分子0.1mg与10mL的含氨丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液(体积10％)在黑暗环境中混合，搅拌18小时，得到荧光硅烷；所述含氨丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中氨丙基三甲氧基硅烷体积浓度为10％，乙醇为分析纯；
2)将1ml浓度为8.6mg/ml的所述磁性粒子水溶液加入到10ml的5mg/ml表面活性剂的水溶液中，40℃充分分散，加入浓氨水(98％)500ml，之后缓慢加入荧光硅烷10μL以及正硅酸乙酯30μL后继续避光搅拌30分钟，将所得产物进行磁分离、乙醇和水洗。然后采用回流装置洗去所述表面活性剂，制得所述磁-介孔荧光二氧化硅棒，即荧光纳米粒子；
所述荧光硅烷、所述正硅酸乙酯与所述磁性粒子的物质的量之比为：4.9～7.6：4.9～7.6：1；在本实施例中选择质量比为5.8：5.8：1；
所述表面活性剂为所述表面活性剂为烷基季铵盐CxTAB(x＝12～18)、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二胺中的至少一种，所述表面活性剂的浓度为10-2-102mg/mL；本实施例优选为聚乙二胺，其水溶液浓度为5mg/mL；
(3)所述磁-介孔荧光二氧化硅棒的表面羧基功能化处理
将10mg所述磁-介孔荧光二氧化硅棒加入丁二酸酐的二甲基甲酰胺溶液50mL(其中丁二酸酐浓度为2wt％，二甲基甲酰胺溶剂为分析纯)中，85℃下避光100rpm搅拌均匀，加热保持18小时后分离清洗,得到修饰有羧基的荧光纳米粒子。
(4)负载所述抗体
将表面羧基功能化处理后的所述磁-介孔荧光二氧化硅棒10mg分散在pH为7的PBS缓冲液中，加入1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺(EDC)20mg和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)40mg，室温活化30分钟，之后分离磁-介孔荧光二氧化硅棒并用缓冲液洗涤干净，即得活化羧基的磁-介孔荧光二氧化硅棒；按照所述活化羧基的磁-介孔荧光二氧化硅棒与抗体的质量比为10:1加入所述细菌抗体，所述细菌抗体为大肠杆菌抗体，并对所述混合溶液进行避光震荡处理3小时，洗涤制得抗体偶联的磁-介孔荧光二氧化硅棒，即得负载抗体的荧光纳米粒子，其紫外吸收光谱和荧光发射光谱如图2所示。
实施例10
本实施例提供了一种负载抗体的荧光纳米粒子，包括如下步骤：
将实施例6中制备的表面羧基功能化处理后的所述磁-介孔荧光二氧化硅棒15mg分散在pH为7的PBS缓冲液中，加入1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺(EDC)25mg和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)30mg，室温活化45分钟，之后分离磁-介孔荧光二氧化硅棒并用缓冲液洗涤干净，即得活化羧基的磁-介孔荧光二氧化硅棒；按照所述活化羧基的磁-介孔荧光二氧化硅棒与抗体的质量比为8:1加入所述细菌抗体，并对所述混合溶液进行避光震荡处理1小时，洗涤制得抗体偶联的磁-介孔荧光二氧化硅棒。
实施例11
本实施例提供了一种负载抗体的荧光纳米粒子，包括如下步骤：
将实施例7中制备的表面羧基功能化处理后的所述磁-介孔荧光二氧化硅棒12mg分散在pH为7的PBS缓冲液中，加入1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺(EDC)22mg和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)35mg，室温活化15分钟，之后分离磁-介孔荧光二氧化硅棒并用缓冲液洗涤干净，即得活化羧基的磁-介孔荧光二氧化硅棒；按照所述活化羧基的磁-介孔荧光二氧化硅棒与抗体的质量比为12:1加入所述细菌抗体，并对所述混合溶液进行避光震荡处理5小时，洗涤制得抗体偶联的磁-介孔荧光二氧化硅棒。
实验例
下述实验例中所使用的实验材料：将大肠杆菌和金黄色葡萄球菌(大肠杆菌(Escherichia coli)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)均从ATCC购买)在LB琼脂平皿内37℃摇晃培养24小时，分别挑取单个菌落培养于LB液体培养基内37℃摇晃培养24小时，分别获得大肠杆菌分散液和金黄色葡萄球菌的分散液，备用。荧光纳米粒子：为实施例9制备的荧光纳米粒子(Janus M–MSNs-Ab)；实施例1制备的荧光纳米粒子(Janus M–MSNs)。
实验例1.细菌的磁性分离及捕获效率评价
为评价荧光纳米粒子和大肠杆菌抗体偶联的磁-介孔荧光二氧化硅棒的细菌捕获效率，设置如下实验，包括如下：
实验方法如下：将实施例1和实施例9制备的荧光纳米粒子分别配制成不同浓度(浓度分别为6.25μg/mL,12.5μg/mL,25μg/mL,50μg/mL,100μg/mL,150μg/mL)的荧光纳米粒子溶液，然后分别加入到大肠杆菌分散液(106CFU/mL)和金黄色葡萄球菌的分散液(106CFU/mL)中，室温避光孵育30分钟，通过外置磁场来分离得到纳米粒子-细菌复合物。然后通过测量600nm处的光密度值来计算细菌的捕获效率。
实验结果，本发明实施例9制备的荧光纳米粒子可以捕获细菌，进行细菌检测，所述荧光纳米粒子捕获检测细菌的机理图如图1所示，捕获效率见图3和图4，实验表明实施例1制备的荧光纳米粒子(150μg/mL)对大肠杆菌(26％)和金黄色葡萄球菌(19.5％)的吸附效率很低；而大肠杆菌抗体偶联的磁-介孔荧光二氧化硅棒(150μg/mL)对大肠杆菌的吸附具有高的吸附效率(97％)，同时对金黄色葡萄球菌吸附很低(24％)为非特异性吸附。
实验例2.不同浓度细细菌的捕获效率评定
为评价大肠杆菌抗体偶联的磁-介孔荧光二氧化硅棒对细菌的选择性效率，设置如下实验，包括如下步骤：
将实施例9制备的荧光纳米粒子配制成100μg/mL，然后分别加入到不同浓度的大肠杆菌分散液和金黄色葡萄球菌的PBS分散液(两分散液中各自的细菌浓度依次设置为104CFU/mL，105CFU/mL，106CFU/mL，107CFU/mL)中，室温避光孵育30分钟，通过外置磁场来分离得到荧光纳米粒子-细菌复合物。然后将复合物重新分散在PBS缓冲液中，通过测量600nm处的光密度值来计算细菌的捕获效率。
实验结果见图5，实验结果显示实施例9制备的荧光纳米粒子(大肠杆菌抗体偶联的磁-介孔荧光二氧化硅棒)对浓度为107CFU/mL大肠杆菌的吸附效率可达53％，而相同浓度的金黄色葡萄球菌的吸附效率仅为1％，表明大肠杆菌抗体偶联的磁-介孔荧光二氧化硅棒能够特异性吸附大肠杆菌。
实验例3.大肠杆菌的特异性捕获
为直观评价抗体偶联的磁-介孔荧光二氧化硅棒对细菌的选择性吸附，实验设置如下：将实施例9制备的红色荧光纳米粒子配制成100μg/mL加入到大肠杆菌(红色荧光蛋白表达)(105CFU/mL)和金黄色葡萄球菌(106CFU/mL)的PBS混合分散液中，室温避光孵育30分钟。然后将混合溶液通过激光扫描共聚焦显微镜观察，细菌的具体形貌通过扫描电镜观察，结果见图6。
实验例4.牛奶样品中大肠杆菌的检测
将牛奶样品同大肠杆菌(红色荧光蛋白表达)和金黄色葡萄球菌混合制成不同浓度的大肠杆菌(104CFU/mL，105CFU/mL，106CFU/mL，107CFU/mL)和固定浓度的金黄色葡萄球菌(106CFU/mL)的混合溶液，然后分别向混合牛奶分散液中加入100μg/mL的实施例9制备的大肠杆菌抗体偶联的磁-介孔荧光二氧化硅棒，室温避光孵育30分钟，通过外置磁场来分离得到纳米粒子-细菌复合物，光学照片见图7。细菌的捕获效率通过流式细胞分析仪统计得出，结果见图8。实验表明大肠杆菌抗体偶联的磁-介孔荧光二氧化硅棒能够选择性吸附大肠杆菌，表明本发明所述的大肠杆菌抗体偶联的磁-介孔荧光二氧化硅棒在细菌的选择性吸附和荧光检测应用中的巨大应用前景。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (17)

1.一种荧光纳米粒子，其特征在于，包括二氧化硅棒，嵌设在所述二氧化硅棒一端的磁性粒子，以及所述二氧化硅棒上修饰有荧光基团；
所述荧光纳米粒子的制备方法包括如下步骤：
S1：将荧光染料分子与硅烷偶联剂偶联，获得荧光硅烷；
S2：取磁性粒子水溶液加入含有表面活性剂的水溶液中，充分分散，然后加入弱碱性溶液，随后缓慢加入所述荧光硅烷以及正硅酸乙酯，避光搅拌，分离、洗涤，得到所述荧光纳米粒子；
在S1步骤中，取荧光染料分子0.05-0.2重量份与8-12体积份的含有硅烷偶联剂的醇溶液在黑暗环境中混合，搅拌12-24小时，即得；所述重量份与所述体积份的关系为mg/mL；
在S1步骤中，所述硅烷偶联剂为氨丙基三甲氧基硅烷；
在S1步骤中，所述硅烷偶联剂体积浓度为8-12％；
所述二氧化硅棒表面负载有抗体。
2.根据权利要求1所述的荧光纳米粒子，其特征在于，所述磁性粒子为r-Fe2O3、MeFe2O3、Fe3O4、MnO、NiO、NiCoFe、FeCo、NiFe中的至少一种；其中，Me为Co、Mn、Ni中的一种。
3.根据权利要求1或2所述的荧光纳米粒子，其特征在于，所述荧光纳米粒子的比表面积为800～1200m2/g。
4.根据权利要求1或2所述的荧光纳米粒子，其特征在于，所述荧光纳米粒子累积孔体积不小于0.5cm3/g。
5.根据权利要求1或2所述的荧光纳米粒子，其特征在于，所述荧光纳米粒子的磁响应能力不小于58emu/g。
6.根据权利要求1或2所述的荧光纳米粒子，其特征在于，所述二氧化硅棒为介孔二氧化硅棒。
7.根据权利要求6所述的荧光纳米粒子，其特征在于，所述二氧化硅棒的长度为20～500nm，所述介孔的孔径为1～5nm；所述磁性粒子的粒径为70～200nm。
8.根据权利要求1或2所述的荧光纳米粒子，其特征在于，所述抗体为细菌抗体。
9.一种制备权利要求1-8任一项所述的荧光纳米粒子的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将荧光染料分子与硅烷偶联剂偶联，获得荧光硅烷；
S2：取磁性粒子水溶液加入含有表面活性剂的水溶液中，充分分散，然后加入弱碱性溶液，随后缓慢加入所述荧光硅烷以及正硅酸乙酯，避光搅拌，分离、洗涤，得到所述荧光纳米粒子；
在S1步骤中，取荧光染料分子0.05-0.2重量份与8-12体积份的含有硅烷偶联剂的醇溶液在黑暗环境中混合，搅拌12-24小时，即得；所述重量份与所述体积份的关系为mg/mL；
在S1步骤中，所述硅烷偶联剂为氨丙基三甲氧基硅烷；
在S1步骤中，所述硅烷偶联剂体积浓度为8-12％。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在S2步骤中，取浓度为8-9mg/mL的所述磁性粒子水溶液0.5-1.5体积份，加入到8-12体积份的含浓度为10-2-102mg/mL的表面活性剂的水溶液，于35-45℃下充分分散，加入弱碱性试剂450-550体积份，随后缓慢加入所述荧光硅烷0.005-0.015体积份以及正硅酸乙酯0.02-0.04体积份，避光搅拌25-35分钟，磁分离、洗涤，得到所述荧光纳米粒子。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，取浓度为8.6mg/mL的所述磁性粒子水溶液1体积份，加入到10体积份的含浓度为5mg/mL的表面活性剂的水溶液，于40℃下充分分散，加入弱碱性试剂500体积份，随后缓慢加入所述荧光硅烷0.01体积份以及正硅酸乙酯0.03体积份，避光搅拌30分钟，磁分离、洗涤，得到所述荧光纳米粒子。
12.根据权利要求9-11任一项所述的制备方法，其特征在于，还包括将所述荧光纳米粒子进行羧基化处理的步骤，取所述荧光纳米粒子加入含有丁二酸酐的二甲基甲酰胺溶液中，60℃～100℃下避光搅拌均匀，加热保持12～24小时，分离、清洗，即得表面修饰有羧基的所述荧光纳米粒子。
13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，取所述荧光纳米粒子8-12重量份加入含有丁二酸酐的二甲基甲酰胺溶液45-55体积份中。
14.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述含有丁二酸酐的二甲基甲酰胺溶液中丁二酸酐的质量浓度为1.5-2.5％。
15.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，还包括将所述荧光纳米粒子负载抗体的步骤，取所述表面修饰有羧基的荧光纳米粒子分散在缓冲液中，加入1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺，室温活化，洗涤，然后加入抗体，避光震荡处理，洗涤，即得。
16.一种药物复合物，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的荧光纳米粒子。
17.一种如权利要求1-8任一项所述的荧光纳米粒子在细菌检测、抗菌、污水净化或生物医学成像中的应用。
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