CN116836704A - 一种荧光微球及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种荧光微球及其制备方法，该荧光微球的粒径均匀性高，使用结果的重复性好，并且荧光微球的粒径大小可控，精准度高。所述荧光微球包括：第一聚合物、模板物质和荧光材料，所述第一聚合物为两亲性聚合物，所述模板物质为具有空穴的对称性物质，所述第一聚合物包裹着所述模板物质，所述模板物质的空穴内分散有荧光材料。
Description
技术领域
本申请属于荧光微球的技术领域，具体的，涉及一种荧光微球及其制备方法。
背景技术
量子点(quantum dots)，又称半导体纳米晶体，是一种新型的半导体纳米材料，量子点的粒径在1-20nm之间。量子点具有量子效率高、光化学稳定性高、不易光解以及宽激发、窄发射、高色纯度、发光颜色可通过控制量子点大小进行调节等优良的光学特性，广泛应用于发光显示器、光伏器件、生物领域。
当量子点应用于生物领域时，需要具有良好的生物相容性，以及较低的非特异性吸附。将量子点包裹在微球内部、或者将量子点偶联固定在微球表面，形成荧光微球，从而降低非特异性吸附。同时，荧光微球的表面修饰有能够与生物分子连接的官能团，从而具有良好的生物相容性，并作为连接蛋白质和核酸等生物探针的载体。用不同颜色、不同比例含量的荧光材料的微球具有不同的光谱特征，因而可用于不同生物分子的检测。
现有技术制备荧光微球的组装的方法，将荧光材料、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)与聚马来酸酐十八醇酯(PMAO)溶于氯仿中，再与含有十二烷基硫酸钠(SDS)的水溶液混合，通过超声乳化形成一个个微液滴，再将氯仿蒸发后，组装形成荧光微球。但是，该制备方法合成的荧光微球，荧光微球的粒径均匀度完全依靠超声来控制。超声乳化形成的微液滴，对于纳米级别来说，微液滴的大小不均匀，导致组装形成的荧光微球的粒径差异大，如图1所示。荧光微球的粒径不均匀，使得应用后的结果的重复性差。同时，现有技术荧光微球的粒径大小不可控，即控制粒径大小的波动大、精准度低。
发明内容
本申请的目的在于，提供一种荧光微球及其制备方法，该荧光微球的粒径均匀性高，使用结果的重复性好，并且荧光微球的粒径大小可控，精准度高。
本申请的第一方面，提供一种荧光微球，所述荧光微球包括：第一聚合物、模板物质和荧光材料，所述第一聚合物为两亲性聚合物，所述模板物质为具有空穴的对称性物质，所述第一聚合物包裹着所述模板物质，所述模板物质的空穴内分散有荧光材料。
在一些实施方式中，所述模板物质为具有空穴的完全对称性物质、或者模板物质为具有空穴的高对称性物质。
进一步的，所述模板物质的粒径偏差≤15％。优选的，所述模板物质的粒径偏差≤10％。更优选的，所述模板物质的粒径偏差≤5％。
在一些实施方式中，所述模板物质为无机物或者有机物，所述模板物质为刚性物质或者非刚性物质。
进一步的，刚性模板物质包括：树枝状刚性物质、或者球形刚性物质。
进一步的，所述刚性模板物质包括：树枝状二氧化硅、具有孔径的二氧化硅、二氧化锆、交联刚性聚合物中的一种。
在一些实施方式中，所述模板物质和荧光材料同为亲水性或者疏水性，模板物质和荧光材料溶于油相溶剂或者水相溶剂。
进一步的，所述模板物质具有疏水性，荧光材料具有疏水性，所述模板物质和荧光材料溶于油相溶剂。
进一步的，所述模板物质具有的疏水性基团包括：烃基(R疏水基团)、酯基(COOR疏水基团)、或酰胺基(CO-NH2疏水基团)中的至少一种。
在一些实施方式中，所述荧光微球，多个第一聚合物包裹着单个模板物质，该模板物质的空穴内分散有多个荧光材料。
在一些实施方式中，所述模板物质的空穴内部具有或者不具有能够吸附或者连接所述荧光材料的基团。优选的，所述模板物质的空穴内部具有能够吸附或者连接所述荧光材料的基团。
在一些实施方式中，所述荧光微球还包括磁性物质，所述模板物质的内部分散着荧光材料和磁性物质。
在一些实施方式中，所述荧光微球还包括第二聚合物，所述第二聚合物起到填充的作用，所述模板物质的内部分散着荧光材料和第二聚合物。
在一些实施方式中，所述第一聚合物的一端具有疏水性、溶于油相溶剂，第一聚合物的另一端具有亲水性、溶于水相溶剂。
进一步的，所述第一聚合物接触模板物质的一端为疏水性、另一端为亲水性。
进一步的，所述第一聚合物为两亲交替共聚物、两亲无规共聚物或者两亲嵌段共聚物中的一种。
在一些实施方式中，所述荧光材料包括：荧光纳米颗粒、荧光聚合物和有机荧光物质中的至少一种，所述荧光纳米颗粒包括量子点、纳米棒或纳米片中的一个或多个。
本申请的第二方面，提供一种荧光微球的制备方法，所述方法包括：
S1，提供混合液，所述混合液包括：第一聚合物、模板物质、荧光材料、油相溶剂和水相溶剂，所述第一聚合物为两亲性聚合物，所述模板物质为具有空穴的对称性物质；
S2，将所述混合液乳化为液滴，所述液滴的内相溶剂中有模板物质和荧光材料；
S3，去除所述液滴的内相溶剂，组装形成荧光微球，所述荧光微球的第一聚合物包裹着所述模板物质、模板物质的空穴内分散有荧光材料。
在一些实施方式中，所述液滴的内相溶剂为油相溶剂或者水相溶剂，内相溶剂中有单个模板物质和多个荧光材料。
进一步优选的，所述内相溶剂为油相溶剂，所述模板物质和荧光材料具有疏水性，所述模板物质和荧光材料溶于油相溶剂。
进一步的，所述油相溶剂为低沸点有机溶剂。所述油相溶剂包括：氯仿、甲苯、正己烷、正庚烷、环己烷、二氯甲烷、四氢呋喃中的至少一种。
在一些实施方式中，所述混合液还包括表面活性剂，所述表面活性剂用于乳化所述混合液，形成水包油液滴或者油包水液滴。
在一些实施方式中，在步骤S2中，将所述混合液通过超声或者搅拌的方式，乳化为微液滴。
在一些实施方式中，在步骤S3中，在室温条件或者加热条件下去除所述内相溶剂。
在一些实施方式中，所述荧光微球的制备方法还包括步骤S4，将步骤S3的混合液进行离心纯化。
现有技术的荧光微球，其粒径均匀度，完全依靠超声来控制。而超声乳化形成的微液滴大小，是不均匀的。因此，去除微液滴的内相溶剂而自组装形成的荧光微球，粒径不均匀。荧光微球粒径不均匀，使得荧光微球在各个应用场景下，都结果的重复性差。某现有技术的荧光微球市售产品，其荧光微球的电镜图，如图1所示，从图1中可以看出，荧光微球的粒径大小差异较大，其中荧光微球粒径大的约为70-80nm，粒径小的约为20-30nm，大粒径与小粒径之间相差2-3倍。
而本申请的荧光微球及其制备方法，与现有技术相比，至少具有以下优点：
第一方面，荧光微球的粒径均匀度，主要是模板物质来控制。由于模板物质为具有空穴的对称性物质，模板物质的空穴能够容纳荧光材料，同时，对称性物质本身的尺寸就很均匀，超声乳化后，微液滴内相溶剂的尺寸基本为模板物质的尺寸，微液滴的大小均匀，自组装形成的荧光微球粒径也均匀。
第二方面，模板物质不仅粒径均匀，还自带空穴，使得荧光材料分散在模板物质的空穴内部，模板物质外表面被第一聚合物包裹，荧光材料不易外泄，稳定性优于现有技术。并且，不需要使用PMMA等物质来起到填充的作用，因为模板物质本身就能够起到很好的支撑作用。而现有技术，必须含有PMMA类物质填充，才能够自组装成形，因为如果直接用PMAO类物质来包荧光材料例如量子点，它是很难成形的。
第三方面，模板物质具有对称性，在合成模板物质的过程中，通过控制支链的长度即可控制模板物质的尺寸大小，从而使得荧光微球的粒径可控。换句话说，模板物质能够在保证粒径均匀的同时，还能够粒径可控，从而使得荧光微球的粒径可控，粒径波动小、精准度高(PDI值低、即多分散指数低)。例如，模板物质能够为100nm、200nm、250nm、400nm等固定的规格尺寸，并且在每个规格下，各个模板物质的粒径都很均匀，使得荧光微球的粒径也可控。
第四方面，由于模板物质的粒径可控，那么液滴的大小可控，例如模板物质的尺寸变大，那么液滴也变大，该液滴内含有的荧光材料的量也变多，从而调控荧光微球的亮度。或者还可以同时调整荧光材料的浓度，与模板物质的尺寸或性质适配，共同调控荧光微球的亮度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为现有技术某市售荧光微球产品的电镜图。
图2为本申请的实施例1的荧光微球的电镜图。
图3为本申请的实施例2的荧光微球的电镜图。
图4为本申请的对比例的荧光微球的电镜图。
具体实施方式
下面将结合本申请的实施方式，对实施例中的技术方案进行详细地描述。应注意的是，该实施方式仅仅是部分方式，而不是全部。
如本文中表述例如“的至少一种(个)”当在要素列表之前或之后时修饰整个要素列表而不修饰列表的单独要素。如果未另外定义，说明书中的所有术语(包括技术和科学术语)可如本领域技术人员通常理解的那样定义。常用字典中定义的术语应被解释为与它们在相关领域的背景和本公开内容中的含义一致，并且不可以理想方式或者过宽地解释，除非清楚地定义。此外，除非明确地相反描述，措辞“包括”和措辞“包含”当用于本说明书中时表明存在所陈述的特征、区域、整体、步骤、操作、要素、和/或组分，但是不排除存在或添加一个或多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、要素、组分、和/或其集合。因此，以上措辞将被理解为意味着包括所陈述的要素，但不排除任何其它要素。
如本文中使用的，术语“和/或”包括相关列举项目的一个或多个的任何和全部组合。术语“或”意味着“和/或”。
将理解，尽管术语第一、第二、第三等可在本文中用于描述各种元件、组分、区域、层和/或部分，但这些元件、组分、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。
本申请，提供一种荧光微球，所述荧光微球包括：第一聚合物、模板物质和荧光材料，所述第一聚合物为两亲性聚合物，所述模板物质为具有空穴的对称性物质，所述第一聚合物包裹着所述模板物质，所述模板物质的空穴内分散有荧光材料。
在本发明的一个具体实施例中，所述荧光微球，多个第一聚合物包裹着单个模板物质，该模板物质的空穴内分散有多个荧光材料。
在本发明的一个具体实施例中，所述模板物质为具有空穴的完全对称性物质、或者模板物质为具有空穴的高对称性物质。
在本发明的一个具体实施例中，多个模板物质之间的粒径偏差≤15％。优选的，多个模板物质之间的粒径偏差≤10％。更优选的，多个模板物质之间的粒径偏差≤5％。
在本发明的一个具体实施例中，所述模板物质为具有空穴的多面对称物质，即分子中存在多个轴线，分子绕不同的轴旋转后，可以重合；或者模板物质为具有空穴的旋转对称物质，即分子中存在一个旋转轴，分子绕该轴旋转一定角度后可以重合；或者模板物质为具有空穴的球对称物质，即分子中存在一个旋转轴，分子绕该轴旋转一定角度后可以重合。
在本发明的一个具体实施例中，所述空穴，是指所述模板物质的外表面具有多孔能够使荧光材料通过、并且内部具有空腔能够容纳多个荧光材料。所述模板物质的外表面具有多孔，使得荧光材料例如量子点能够进入到模板物质的内部，例如量子点的粒径为1-20nm，那么模板物质外表面的多孔的直径大于量子点的粒径；并且所述模板的内部具有空腔，多个荧光物质例如量子点分散在其内。
在本发明的一个具体实施例中，所述模板物质为无机物或者有机物，所述模板物质为刚性物质或者非刚性物质。
在本发明的一个具体实施例中，刚性模板物质一般主要为无机物，还包括部分有机物，例如交联形成的刚性聚合物。刚性模板物质包括：树枝状刚性物质、或者球形刚性物质，他们都具有高对称性并且具有空穴。
在本发明的一个具体实施例中，刚性模板物质包括：树枝状二氧化硅、具有孔径的二氧化硅、二氧化锆、交联刚性聚合物中的一种。例如树枝状二氧化硅纳米颗粒，为刚性类球状，其形状类似于“蒲公英”。例如交联刚性聚合物，为类圆形的壳体，壳体内部为空腔能够容纳多个荧光材料，并且壳体上有孔洞，能够供荧光材料通过。
在本发明的一个具体实施例中，非刚性模板物质一般主要为有机聚合物，有机聚合物能够通过控制合成的代数来精准控制模板物质的粒径均匀性和尺寸大小。
在本发明的一个具体实施例中，非刚性模板物质包括：树枝状聚合物等。其具有高度的几何对称性，并且分子内存在空腔，能够容纳多个荧光材料。其由核心出发，不断向外分支，通过控制分支的代数来精准控制其尺寸大小。所述树枝状聚合物的主链包括：聚苯乙烯、聚乙炔、聚苯、聚噻吩、聚芴、聚对苯乙炔、聚对苯乙炔、聚硅氧烷、聚氧杂降冰片烯或聚乙烯亚胺中的至少一种。
在本发明的一个具体实施例中，所述模板物质和荧光材料同为亲水性或者疏水性，模板物质和荧光材料溶于油相溶剂或者水相溶剂。
在本发明的一个具体实施例中，所述模板物质和荧光材料需要具有相同的亲水性或者疏水性，即同时具有亲水性，或者疏水性，能够同时溶于液滴的内相溶剂。其中，液滴的内相溶剂可以是油相溶剂，也可以是水相溶剂(水)，都能完成自组装。当内相溶剂为油相溶剂时，模板物质和荧光材料均具有疏水性，当内相溶剂为水相溶剂时，模板物质和荧光材料均具有亲水性。
由于液滴为水包油更容易实现，因此，优选内相溶剂为油相溶剂，外相溶剂为水相溶剂。因此，优选所述模板物质具有疏水性，荧光材料具有疏水性，所述模板物质和荧光材料溶于油相溶剂。所述模板物质具有的疏水性基团包括：烃基(R疏水基团)、酯基(COOR疏水基团)、或酰胺基(CO-NH2疏水基团)中的至少一种。
在本发明的一个具体实施例中，所述模板物质的空穴内部具有或者不具有能够吸附或者连接所述荧光材料的基团。所述模板物质的空穴内部不具有能够吸附或者连接所述荧光材料的基团，荧光微球也能够完美的自组装。与现有技术相比，荧光微球在粒径均匀的同时微球结构更加稳定，荧光材料不易外泄。因此，模板物质的空穴内部能够不具有吸附或者连接荧光材料的基团。
本申请进一步优化的，由于模板物质大多具有高对称性的支链，支链本身具有或者能够修饰/接枝基团，能够使得模板物质的空穴内部具有能够吸附或者连接所述荧光材料的基团/配体。吸附或者连接荧光材料后，荧光材料的稳定性进一步提升，更加不容易外泄。所述基团包括金属配位基团，金属配位基团能够与量子点表面的螯合连接。所述金属配位基团包括含有巯基的基团。所述含有巯基的基团包括：一巯基、二巯基或三巯基中的一种，所述含有巯基的基团包括：巯基取代的酯基、巯基取代的烷烃基、巯基取代的烯基、巯基取代的烷氧基、巯基取代的环烷基、巯基取代的杂环烷基、巯基取代的环烯基、巯基取代的杂环烯基、巯基取代的芳基、巯基取代的杂芳基、巯基取代的芳氧基或者巯基取代的芳硫基。
所述模板物质空穴内部具有的配体包括：(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷、双-[3-(三乙氧基硅)-丙基]-四硫化物、双-[3-(三乙氧基硅)-丙基]-二硫化物、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
在本发明的一个具体实施例中，所述荧光微球还包括磁性物质，所述模板物质的空腔内分散着荧光材料和磁性物质。
荧光微球内部具有磁性物质，称为磁性荧光微球。磁性物质包括：四氧化三铁粒子、氧化铁粒子、油酸铁、氯化铁、硫酸铁或硝酸铁、四水氯化亚铁、六水氯化铁。
在本发明的一个具体实施例中，所述荧光微球还包括第二聚合物，所述第二聚合物起到填充的作用，所述模板物质的内部分散着荧光材料和第二聚合物。
在本发明的一个具体实施例中，第二聚合物包括：聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸异丁酯、聚甲基丙烯酸月桂基酯、聚甲基丙烯酸十六烷基酯、聚甲基丙烯酸十八烷基酯。
在本发明的一个具体实施例中，所述第一聚合物的一端具有疏水性、溶于油相溶剂，第一聚合物的另一端具有亲水性、溶于水相溶剂。优选的，液滴为水包油液滴，相应的，所述第一聚合物接触模板物质的一端具有疏水性、另一端具有亲水性。
在本发明的一个具体实施例中，所述第一聚合物为两亲交替共聚物、两亲无规共聚物或者两亲嵌段共聚物中的一种。所述第一聚合物包括亲水链段和疏水链段，亲水链段包括：羧基(COOH)、胺基(NH2)、亚氨基(NH)、羟基(OH)单体中的至少一种，疏水链段包括：烃基、酯基或芳族基团；所述烃基包括：烷烃、烯烃、芳基、芳烷基。所述亲水链段包括：马来酸酐、聚乙二醇、聚乙烯醚、聚乙烯醇、聚乙烯亚胺、聚乙烯吡咯烷酮或聚丙烯酞胺中的至少一种。所述疏水链段包括：醇酯、聚环氧丙烷、聚苯乙烯聚硅氧烷、聚丁二烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯或聚丙烯酸丁酯中的一种。
在本发明的一个具体实施例中，第一聚合物的分子量为5,000至500,000克/摩尔。第一聚合物包括：聚马来酸酐十八醇酯(PMAO)、聚马来酸酐十六醇酯(PMAH)、聚马来酸酐十四醇酯(PMAT)。
在本发明的一个具体实施例中，所述荧光材料包括：荧光纳米颗粒、荧光聚合物和有机荧光物质中的至少一种，所述荧光纳米颗粒包括量子点、纳米棒或纳米片中的一个或多个。
量子点具有光稳定性，比常见有机荧光染料稳定性高几十倍甚至上百倍以上；此外量子点抗光漂白能力强，光漂白是指由反复多次光激发以后，引起发光物质荧光强度降低的现象，不容易荧光淬灭。量子点是尺寸在1～20纳米之间，具有量子限域效应，在电激发或光激发下具有较高的量子产率，且量子点的荧光发射峰的半峰宽较窄，可获得宽色域。构成量子点的材料一般包括IIB-VIA族、IIIA-VA族、IVA-VIA族、IVA族、IB-IIIA-VIA族、VIII-VIA族、钙钛矿材料以及碳量子点等。量子点具有一个或多个壳层，量子点具有配体修饰，修饰后量子点具有亲水或/和亲油的特性。在液态的荧光组合物中，量子点的重量百分含量为1～40wt％。
有机荧光物质包括：荧光素(如FITC、RB200、TRITC和R-RE)、芳香稠环化合物、分子内电荷转移化合物、金属配合物荧光材料、酶、稀土金属螯合物。
本申请，提供一种荧光微球的制备方法，所述方法包括：
S1，提供混合液，所述混合液包括：第一聚合物、模板物质、荧光材料、油相溶剂和水相溶剂，所述第一聚合物为两亲性聚合物，所述模板物质为具有空穴的对称性物质；
S2，将所述混合液乳化为液滴，所述液滴的内相溶剂中有模板物质和荧光材料；
S3，去除所述液滴的内相溶剂，组装形成荧光微球，所述荧光微球的第一聚合物包裹着所述模板物质、模板物质的空穴内分散有荧光材料。
在本发明的一个具体实施例中，所述荧光微球，多个第一聚合物包裹着单个模板物质，该模板物质的空穴内分散有多个荧光材料。
在本发明的一个具体实施例中，所述液滴的内相溶剂为油相溶剂或者水相溶剂，都能够自组装形成荧光微球。液滴的内相溶剂中有单个模板物质和多个荧光材料，多个第一聚合物包围着该模板物质。
由于液滴为水包油更容易实现，因此，优选内相溶剂为油相溶剂。优选所述模板物质具有疏水性，荧光材料具有疏水性，所述模板物质和荧光材料溶于油相溶剂。所述油相溶剂为低沸点有机溶剂，所述油相溶剂包括：氯仿、甲苯、正己烷、正庚烷、环己烷、二氯甲烷、四氢呋喃中的至少一种。
优选液滴的内相溶剂为油相溶剂，即混合液乳化后形成水包油液滴。在荧光微球的制备过程中，荧光材料和模板物质溶于油相溶剂，模板物质的空穴内部和荧光材料具有疏水性，表面活性剂溶于水相溶剂(水)，第一聚合物具有两亲性，既能够溶于油相溶剂，又能够溶于水。混合液乳化后形成一个一个的水包油微液滴，荧光材料和模板物质在液滴的内相溶剂中，第一聚合物的亲水端向外、亲油端向内，即第一聚合物的疏水端沿着内相溶剂的外围排布，第一聚合物的亲水端在外相水中。在低沸点的油相有机溶剂蒸发过程中，液滴逐渐缩小，并且油溶性的荧光材料和模板物质与第一聚合物的亲油端，通过静电吸附(主要)或化学键结合，使得多个第一聚合物包裹住单个模板物质的外围，多个荧光材料在模板物质内部，自组装形成荧光微球。
在本发明的一个具体实施例中，所述混合液还包括表面活性剂，所述表面活性剂用于乳化所述混合液，形成水包油液滴或者油包水液滴。
优选的，所述表面活性剂的HLB值(亲水疏水平衡值或水油度)为8-18，为阴离子或非离子表面活性剂。表面活性剂包括：十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、吐温80、吐温60、吐温20、曲拉通X-100中的至少一种。
在本发明的一个具体实施例中，在步骤S2中，将所述混合液通过超声或者搅拌的方式，乳化为微液滴。超声乳化的时间为5-60min。
在本发明的一个具体实施例中，在步骤S3中，在室温条件或者加热条件下去除所述内相溶剂。
在本发明的一个具体实施例中，所述荧光微球的制备方法还包括步骤S4，将步骤S3的混合液进行离心纯化。
以下将结合具体实施例和对比例对本发明做进一步详细的说明，但本发明不限于以下实施例，实施例中采用的实施条件可以根据具体使用的不同要求做进一步调整，未注明的条件为本行业中的常规条件。
实施例1：
步骤S1：制备混合液。取浓度为200mg/ml的CdSe量子点(亲油性)50mg，粒径为220nm的树枝状二氧化硅(亲油性)25mg和浓度为100mg/ml的PMAO(聚马来酸酐十八醇酯，第一聚合物)200ul，溶于1.2ml氯仿中；加入浓度为2mg/ml的SDS水溶液(十二烷基硫酸钠)5ml，搅拌均匀；
步骤S2：将步骤S1的混合液，采用超声破碎仪超声2min，进行乳化形成微液滴；
步骤S3：将步骤S2的混合液，水浴60℃加热，搅拌2小时，蒸发掉氯仿(微液滴的内相溶剂)，自组装形成荧光微球；
步骤S4：纯化。将步骤S3的混合液离心，去除上层溶液；然后使用NaOH水溶液超声重悬，再次离心去除上层溶液；然后复溶于去离子水中备用，得到荧光微球。
实施例1制备得到的荧光微球，采用纳米粒度Zeta电位仪，测量其平均粒径为254.1nm，PDI(多分散指数)值为0.027。
实施例1制备得到的荧光微球，采用场发射透射电子显微镜(TEM)，拍摄其电镜图，如图2所示。
实施例2：
步骤S1：制备混合液。取浓度为200mg/ml的CdSe量子点(亲油性)50mg，粒径为250nm的树枝状二氧化硅(亲油性)25mg和浓度为100mg/ml的PMAO(聚马来酸酐十八醇酯，第一聚合物)200ul，溶于1.2ml氯仿中；加入浓度为2mg/ml的SDS水溶液(十二烷基硫酸钠)5ml，搅拌均匀；
步骤S2：将步骤S1的混合液，采用超声破碎仪超声2min，进行乳化形成微液滴；
步骤S3：将步骤S2的混合液，水浴60℃加热，搅拌2小时，蒸发掉氯仿(微液滴的内相溶剂)，自组装形成荧光微球；
步骤S4：纯化。将步骤S3的混合液离心，去除上层溶液；然后使用NaOH水溶液超声重悬，再次离心去除上层溶液；然后复溶于去离子水中备用，得到荧光微球。
实施例2制备得到的荧光微球，采用纳米粒度Zeta电位仪，测量其平均粒径为283.8nm，PDI(多分散指数)值为0.019。
实施例2制备得到的荧光微球，采用场发射透射电子显微镜(TEM)，拍摄其电镜图，如图3所示。
对比例：
步骤S1：制备混合液。取浓度为200mg/ml的CdSe量子点(亲油性)50mg，25mgPMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)和浓度为100mg/ml的PMAO(聚马来酸酐十八醇酯，第一聚合物)200ul，溶于1.2ml氯仿中；加入浓度为2mg/ml的SDS水溶液(十二烷基硫酸钠)5ml，搅拌均匀；
步骤S2：将步骤S1的混合液，采用超声破碎仪超声2min，进行乳化形成微液滴；
步骤S3：将步骤S2的混合液，水浴60℃加热，搅拌2小时，蒸发掉氯仿(微液滴的内相溶剂)，自组装形成荧光微球；
步骤S4：纯化。将步骤S3的混合液离心，去除上层溶液；然后使用NaOH水溶液超声重悬，再次离心去除上层溶液；然后复溶于去离子水中备用，得到荧光微球。
对比例制备得到的荧光微球，采用纳米粒度Zeta电位仪，测量其平均粒径为161.2nm，PDI(多分散指数)值为0.21。
对比例制备得到的荧光微球，采用场发射透射电子显微镜(TEM)，拍摄其电镜图，如图4所示。
由此可见，第一方面，实施例1荧光微球的PDI值为0.027，实施例2的PDI值为0.019，而对比例的PDI值为0.21。实施例与对比例的PDI值相差巨大，存在数量级以上的区别。表明本申请的荧光微球粒径均匀，显著优于现有技术。
第二方面，模板物质能够通过控制支链的长度即可控制模板物质的尺寸大小，再加上外层第一聚合物的厚度/长度，则为荧光微球的尺寸，即模板物质粒径与荧光微球粒径之间存在规律性，因此本申请的荧光微球还粒径可控，固定尺寸的模板物质可以合成出固定尺寸的荧光微球。从实施例也能够印证该点，实施例1的模板物质的粒径为220nm，制备得到的荧光微球的粒径为254.1nm，荧光微球粒径约大于模板物质粒径30nm；实施例2的模板物质的粒径为250nm，制备得到的荧光微球的粒径为283.8nm，荧光微球粒径约大于模板物质粒径30nm。由于模板物质的粒径大小可控，从而使得荧光微球的粒径可控。即本申请的荧光微球不仅粒径均匀，还能够合成出各个粒径尺寸规格。
第三方面，从电镜图可见，对比例的电镜图(图4)，部分荧光微球的边界模糊。而实施例1和实施例2的电镜图(图2和图3)，荧光微球的边界清晰。表明本申请荧光微球的结构稳定性优于现有技术。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种荧光微球，其特征在于，所述荧光微球包括：第一聚合物、模板物质和荧光材料，所述第一聚合物为两亲性聚合物，所述模板物质为具有空穴的对称性物质，所述第一聚合物包裹着所述模板物质，所述模板物质的空穴内分散有荧光材料。
2.如权利要求1所述的荧光微球，其特征在于，所述模板物质为具有空穴的完全对称性物质、或者模板物质为具有空穴的高对称性物质。
3.如权利要求1所述的荧光微球，其特征在于，所述模板物质为无机物或者有机物，所述模板物质为刚性物质或者非刚性物质。
4.如权利要求1所述的荧光微球，其特征在于，所述模板物质和荧光材料同为亲水性或者疏水性，所述模板物质和荧光材料溶于油相溶剂或者水相溶剂。
5.如权利要求1所述的荧光微球，其特征在于，多个第一聚合物包裹着单个模板物质，该模板物质的空穴内分散有多个荧光材料。
6.如权利要求1所述的荧光微球，其特征在于，包括选自下组的一个或多个特征：
(1)所述模板物质的空穴内部具有或者不具有能够吸附或者连接所述荧光材料的基团；
(2)所述荧光微球还包括磁性物质，所述模板物质的内部分散着荧光材料和磁性物质；
(3)所述荧光微球还包括第二聚合物，所述第二聚合物起到填充的作用，所述模板物质的内部分散着荧光材料和第二聚合物；
(4)所述第一聚合物的一端具有疏水性、溶于油相溶剂，第一聚合物的另一端具有亲水性、溶于水相溶剂；
(5)所述荧光材料包括：荧光纳米颗粒、荧光聚合物和有机荧光物质中的至少一种，所述荧光纳米颗粒包括量子点、纳米棒或纳米片中的一个或多个。
7.一种荧光微球的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
S1，提供混合液，所述混合液包括：第一聚合物、模板物质、荧光材料、油相溶剂和水相溶剂，所述第一聚合物为两亲性聚合物，所述模板物质为具有空穴的对称性物质；
S2，将所述混合液乳化为液滴，所述液滴的内相溶剂中有模板物质和荧光材料；
S3，去除所述液滴的内相溶剂，组装形成荧光微球；所述荧光微球的第一聚合物包裹着所述模板物质，模板物质的空穴内分散有荧光材料。
8.如权利要求7所述的荧光微球的制备方法，其特征在于，所述液滴的内相溶剂为油相溶剂或者水相溶剂，内相溶剂中有单个模板物质和多个荧光材料。
9.如权利要求8所述的荧光微球的制备方法，其特征在于，所述内相溶剂为油相溶剂，所述模板物质和荧光材料具有疏水性，所述模板物质和荧光材料溶于油相溶剂。
10.如权利要求7所述的荧光微球的制备方法，其特征在于，所述混合液还包括表面活性剂，所述表面活性剂用于乳化所述混合液，形成水包油液滴或者油包水液滴。
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Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101323781A (zh) * | 2008-05-08 | 2008-12-17 | 复旦大学 | 纳米荧光微球及其应用 |
| CN103205257A (zh) * | 2013-02-04 | 2013-07-17 | 河南大学 | 一种多层保护超稳定水溶性单个荧光量子点和荧光微球的合成新方法 |
| CN103946148A (zh) * | 2011-09-27 | 2014-07-23 | 俄亥俄州立大学研究基金会 | 纳米粒子的生产及其使用方法 |
| CN104030302A (zh) * | 2014-06-16 | 2014-09-10 | 深圳迈思瑞尔科技有限公司 | 一种二氧化硅微球的制备方法 |
| CN104764722A (zh) * | 2015-03-16 | 2015-07-08 | 北京化工大学 | 一种光聚合法制备亲水性荧光纳米球及其在2,4,6-三硝基甲苯爆炸物检测中的应用 |
| CN105080439A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-11-25 | 上海交通大学 | 一种高荧光强度微球及其制备方法 |
| CN105602545A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-05-25 | 天津大学 | 具有光学增益性质的单分散性量子点微球的制备方法 |
| CN106710773A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-05-24 | 北京大学深圳研究生院 | 一种单分散磁性多孔二氧化硅微球及其制备方法 |
| CN110776916A (zh) * | 2019-09-20 | 2020-02-11 | 浙江工业大学 | 一种量子点双发射比率荧光探针及其制备方法、应用 |
| CN114250071A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-03-29 | 浙江工业大学 | 一种基于量子点逐层亲和组装的高亮度荧光微球及其应用 |
| CN114634813A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-06-17 | 南昌大学 | 一种核壳异质型磁性聚集诱导发光荧光微球的制备方法 |
| CN115475582A (zh) * | 2021-05-31 | 2022-12-16 | 苏州星烁纳米科技有限公司 | 一种两亲性荧光微球及其应用 |
-
2023
- 2023-06-29 CN CN202310780560.2A patent/CN116836704A/zh active Pending
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101323781A (zh) * | 2008-05-08 | 2008-12-17 | 复旦大学 | 纳米荧光微球及其应用 |
| CN103946148A (zh) * | 2011-09-27 | 2014-07-23 | 俄亥俄州立大学研究基金会 | 纳米粒子的生产及其使用方法 |
| CN103205257A (zh) * | 2013-02-04 | 2013-07-17 | 河南大学 | 一种多层保护超稳定水溶性单个荧光量子点和荧光微球的合成新方法 |
| CN104030302A (zh) * | 2014-06-16 | 2014-09-10 | 深圳迈思瑞尔科技有限公司 | 一种二氧化硅微球的制备方法 |
| CN104764722A (zh) * | 2015-03-16 | 2015-07-08 | 北京化工大学 | 一种光聚合法制备亲水性荧光纳米球及其在2,4,6-三硝基甲苯爆炸物检测中的应用 |
| CN105080439A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-11-25 | 上海交通大学 | 一种高荧光强度微球及其制备方法 |
| CN105602545A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-05-25 | 天津大学 | 具有光学增益性质的单分散性量子点微球的制备方法 |
| CN106710773A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-05-24 | 北京大学深圳研究生院 | 一种单分散磁性多孔二氧化硅微球及其制备方法 |
| CN110776916A (zh) * | 2019-09-20 | 2020-02-11 | 浙江工业大学 | 一种量子点双发射比率荧光探针及其制备方法、应用 |
| CN115475582A (zh) * | 2021-05-31 | 2022-12-16 | 苏州星烁纳米科技有限公司 | 一种两亲性荧光微球及其应用 |
| CN114250071A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-03-29 | 浙江工业大学 | 一种基于量子点逐层亲和组装的高亮度荧光微球及其应用 |
| CN114634813A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-06-17 | 南昌大学 | 一种核壳异质型磁性聚集诱导发光荧光微球的制备方法 |
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