[发明专利]双色荧光含金碳点的制备及该碳点在可视化检测的应用

说明书

技术领域

本发明属于应用化学技术领域，具体涉及一种双色荧光含金碳点的制备，基于这种含金碳点具有过氧化物酶的催化性能，实现对前列腺癌抗原的可视化检测。

背景技术

随着越来越多纳米材料制备方法的出现，含金碳点成为了越来越重要的一类材料。由于相比于单一组分纳米材料表现出的独特性质，含金碳点越来越受到人们的重视，且使得他们应用广泛，如催化、传感、电子应用、医疗诊断等等。到目前为止，有很多关于含金碳点的制备方法被研究出来，但是大多数这些制备方法都是相当复杂繁琐的，且他们通常都涉及到半导体材料和新型金属。所以能开发出一种简单的含金碳点制备方法受到人们的广泛期待。

碳点(Carbon Dots，CDs)作为一种近些年来发现的新型碳纳米材料，受到了人们极大的关注。碳点具有荧光性质，其粒径通常小于10nm，于2004年Xu等在使用凝胶电泳制备分离纳米管时偶然发现，并于2006年由Sun制备出。与其它量子点相比，碳点除具有优良的荧光性能外，还具有低分子量、粒径小、生物相容性好、无毒、对环境友好、良好的催化性等优点，且制备碳点的原料富足、价格低廉。

贵金属纳米团簇的催化性能是一个很有前途的应用。例如，金最初被认为是具有催化惰性的，但纳米级别的金目前已经被证明在一个广泛的化学反应中具有良好的催化活性。金纳米簇的另一个重要的应用就是作为过氧化物人工模拟酶，由于天然酶存在着稳定性差和催化活性的灵敏度容易受环境影响等缺陷，人们慢慢致力于人工酶模拟的研究，金属纳米簇拥有与天然酶相似的内在酶活性，因其超微小的体积、低毒等优点在分子成像、生物传感、医药以及催化领域有着潜在的应用价值。

目前，前列腺癌已超过皮肤癌成为男性最常见的癌症，在癌致死死亡因素中排名第二。前列腺癌抗原在大多数有临床意义的前列腺癌病人血清中都会升高，也是其最重要的早期检测指标。因此，快速而准确地检测前列腺癌抗原对临床医学具有非同寻常的意义。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种新型的双色荧光含金碳点的制备，该双色荧光含金碳点的制备，包括如下步骤：

(1)将氯金酸溶液和谷胱甘肽溶液混合，并用纯净水将混合溶液稀释；

(2)将上一步所得混合溶液在80～100℃油浴条件下边搅拌边加热，加热时间1.5～2h，趁热将其转移到盛有葡萄糖的锥形瓶中，家用微波炉高火档加热20～25min，生成黄褐色产物；

(3)将生成的黄褐色产物用纯净水分散、离心，将上清液透析24h，即得纯净的含金碳点分散液。

具体的，步骤(1)所述氯金酸溶液和谷胱甘肽溶液分别是5mL、20mM的氯金酸溶液和1.5mL、100mM的谷胱甘肽溶液，所述用纯净水将混合溶液稀释是稀释到50mL；步骤(2)所述葡萄糖为2g。

本发明的双色荧光含金碳点的制备方法操作简单，现象明显，材料易得。通过这种双色荧光可进行生物细胞的双色标记；基于这种含金碳点具有过氧化物酶的催化性能，可实现对前列腺癌抗原(PSA)的可视化检测。

本发明的目的之二在于提供上述双色荧光含金碳点在可视化检测的应用，它包括如下步骤：

(1)基于巯基和金之间的键合作用，以链端修饰巯基的单链DNA适配体对含金碳点分散液进行修饰；

(2)基于适配体和前列腺癌抗原特异性作用对催化位点的掩盖，以3,3',5,5'-四甲基联苯胺即TMB和H₂O₂为显色底物，在TMB和H₂O₂量一定时，加入和前列腺癌患者血清作用后的修饰了单链DNA适配体的含金碳点分散液，适配体和前列腺癌抗原的特异性作用会掩盖含金碳点表面的部分催化位点，掩盖的量和前列腺癌抗原的量有关，检测蓝色氧化态TMB的生成含量，以此来检测前列腺癌抗原的含量。

具体的，步骤(1)所述以链端修饰巯基的单链DNA适配体对含金碳点分散液进行修饰的过程是：将30μL、0.1μM的链端修饰巯基的单链DNA适配体加入到3mL含金碳点分散液中，反应24h后，再进行透析以除去未反应的DNA适配体。

具体的，步骤(2)所述和前列腺癌患者血清作用后的修饰了单链DNA适配体的含金碳点分散液的过程是：将前列腺癌患者血清稀释10⁵～10⁶倍加入到1～10mg/L的修饰了DNA适配体的含金碳点分散液中充分反应30min。