[发明专利]一种磷光能量转移体系，其合成方法，用途以及单链脱氧核糖核苷酸的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磷光能量转移体系，其合成方法，用途以及单链脱氧核糖核苷酸的检测方法。 

背景技术

量子点是粒径小于或接近于激子波尔半径的半导体纳米晶粒。它们处于分子与块状固体之间的中间状态，通常由Ⅱ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族元素组成。量子点的比表面积，表面原子数，表面能和表面张力都随粒径的下降而急剧增加。由于尺寸效应，表面效应以及宏观量子隧道效应等，导致量子点的热，磁，光，敏等特性和表面稳定性均优于相应的体材料。量子点的光学性质是目前科研工作者研究的一个热点。量子点作为荧光探针广泛地应用于生物医学，分析科学，环境科学，食品科学等研究领域。其光学特性比传统有机染料相比具有明显的优越性：①量子点的荧光激发光谱宽，且连续分布。因此可以采用单一波长光源同时激发不同颜色的量子点；②可以通过改变量子点粒径大小和组成材料来“调谐”其发射波长，将不同光谱区的量子点混合使用，可以使研究者通过多种颜色同时追踪数种生物分子；③量子点的荧光光谱有较大的斯托克斯位移，荧光光谱窄而对称，因此用不同光谱特征的量子点标记生物分子时，荧光光谱易于识别分析；④比有机染料具有更高的光稳定性。在深入开发和研究量子点的荧光性质的同时，量子点的磷光性质也开始引起了科学家们的注意。 

磷光是一种长寿命的光，平均寿命达10^-4秒到数秒。磷光与荧光的发光机理不同，是分子中电子激发三线态T₁回到基态S₀而产生的辐射。由于T₁-S₀是禁阻的，其可能性仅为S₁-S₀过程可能性的百万分之一。由于磷光寿命长，在发射光子以前，分子的碰撞运动会使T₁电子经无辐射弛豫返回基态，也就是所谓的磷光猝灭。为克服猝灭现象，最常见的方法就是使用深冷设备把分子固定为刚性体，这就是最初的低温磷光。但是低温磷光的限制条件是必须具有深冷设备，装置价格昂贵且操作复杂。因此室温磷光的研究引起了分析工作者的普遍重视。 

室温磷光的检测有很多的优点：①灵敏度高：磷光的灵敏度通常比一般的吸光光度法高三个数量级；②无需价格昂贵且使用麻烦的低温冷却装置，免除了溶剂或溶液的除氧过程，相对低温磷光法，大大降低了成本和简化了操作步骤；③分析曲线线性范围宽：通常达2-4个数量级；④选择性好：这是因为磷光光谱的位置通常位于更长的波长，具有更大的斯托克 斯位移，不会和激发光谱发生重叠，可以避免激发光的干扰，自吸收现象也有所减轻；⑤检出限低：发光分析的检出限一般决定于空白值的大小，因为磷光较少受杂散光及背景发光的干扰，即空白值较低；⑥易于实现连续操作和自动化。 

磷光能量共振转移（PRET）是一种非辐射能量跃迁。当两个荧光发色基团距离足够靠近时，供体分子吸收一定频率的光子后被激发到更高的电子能态，从该电子能态回到基态前，通过偶极子的相互作用，实现了能量向邻近的受体分子转移。供体发射光谱与受体吸收光谱的重叠程度，供体与受体的跃迁偶极的相对取向，以及供体和受体之间的距离等因素都会影响能量转移的效率。传统有机荧光染料吸收光谱窄，发射光谱常常伴有拖尾，这样会影响供体发射光谱与受体吸收光谱的重叠程度，并且供，受体发射光谱相互干扰。而量子点用于磷光能量转移的研究，克服了有机荧光染料的不足。相对于传统有机荧光染料分子，量子点的发射光谱很窄且不拖尾，减少了供体与受体发射光谱的重叠，避免了相互干扰。由于量子点具有较宽的激发光谱，当它作为能量供体时，可以更自由地选择激发波长，最大限度地避免对能量受体的直接激发。通过改变量子点的组成或尺寸，可以获得发射波长在可见光区的量子点，为吸收光谱在可见光区的生色团作能量供体，并且保证了供体发射波长与受体吸收波长的良好重叠，增加了共振能量转移效率。