[发明专利]一种带电微纳米颗粒的超低浓度探测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种带电微纳米颗粒的超低浓度探测方法。

背景技术

微纳米尺寸的固形材料受到了人们极大的关注，它们的性质如熔点、 荧光特性、电磁特性等将完全取决于量子效应。这些功能型微纳米材料作 为新一代的体材料，已有取代传统化工产品的趋势，并在多个领域如光学、 电子学、能源、计算机、化学催化、和生物医学中有广泛应用。如基于局 域表面等离子体效应的贵金属微纳米颗粒、将荧光量子点或染料分子包覆 进入基质微纳米球形成的荧光微纳米球、上转换荧光微纳米晶等，其极高 的信噪比和优异的生物兼容性使其在生物组织成像、血流示踪以及生化分 析等方面获得了广泛关注。虽然这些微纳米材料在制备、应用以及基本性 质理论建立等方面已有重大进展，但是一些基础性的问题仍然存在，其中 一个就是如何精确定量所用微纳米粒子的数目或者摩尔浓度。由于缺乏类 似的精确定量手段，许多下游应用，如粒子的表面修饰与功能化只能根据 实验经验来决定用量的多少，很难保证实验结果的可重复性。目前对微纳 米粒子浓度定量的方法主要有两类：一类是基于信号强度的整体平均探测 方法，如通过质量与密度关系的定量方法、动态光散射、紫外-可见吸收光 谱、荧光激发或发射强度等；另一类是基于单粒子计数的方法，如等离子 体质谱、流式细胞仪以及各类显微成像技术。一般说来这些探测方法只适 用于较高的浓度，而对更低浓度(10^-14mol/L以下)的探测则无能为力。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种带电微纳米颗 粒的超低浓度探测方法，实现超低浓度的带电微纳米颗粒浓度的准确测定。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种带电微纳米颗粒的超低浓度探测方法，包括以下步骤：

S1、准备载玻片，使其表面功能化以修饰上可在溶液中电离的基团， 所述基团在溶液相中所电离出的电荷与待测带电微纳米颗粒所带电荷的电 性相反；

S2、将带电微纳米颗粒的溶液滴在功能化的所述载波片上，溶液中的 带电微纳米颗粒受到所述功能基团所电离出的异性电荷的相互吸引作用而 被吸附于溶液滴落点与功能化的所述载玻片的交界面上，形成微纳米颗粒 的富集区域；

S3、将盖玻片置于所述载玻片的溶液滴落上方，施加一定压力使溶液 向四周均匀扩散，制成载玻片样本；

S4、依据带电微纳米颗粒的种类，利用适当的显微镜在所述载玻片样 本上找到带电微纳米颗粒的富集区域，用相机拍摄并统计其中单位面积的 带电微纳米颗粒的个数，基于所得的统计结果测定出带电微纳米颗粒的浓 度。

进一步地：

步骤S2中，将1-10微升的带电微纳米颗粒的溶液滴在功能化的所述 载波片上1-10分钟。

所述带电微纳米颗粒为在暗场下可观察计数的贵金属微纳米颗粒，步 骤S4中，使用暗场显微镜找到所述带电微纳米颗粒的富集区域，用相机 拍摄并统计其中单位面积的带电微纳米颗粒的个数，进而确定富集区域内 总的带电微纳米颗粒个数。

所述带电微纳米颗粒为在荧光显微镜下可观察计数的荧光微纳米球 或者上转换荧光微纳米晶，步骤S4中，使用荧光显微镜找到所述带电微 纳米颗粒的富集区域，用相机拍摄并统计其中单位面积的带电微纳米颗粒 个数，进而确定富集区域内总的带电微纳米颗粒个数。

所述带电微纳米颗粒为带正电或带负电的微纳米颗粒；优选地，对于 带负电的微纳米颗粒，步骤S1中，在载玻片上修饰带正电的氨基基团。

所述带电微纳米颗粒为表面功能化偶联有DNA磷酸基团的金微纳米 棒，步骤S1包括以下步骤：

S11、将所述载玻片浸泡于浓硫酸与双氧水体的混合溶液中一段时间， 再经过去离子水冲洗和超声处理后烘干；

S12、将烘干后的载玻片浸泡于氨丙基三乙氧基硅烷的醇溶液中一段 时间，再经过去离子水冲洗后烘干。

步骤S11中，将所述载玻片浸泡于浓硫酸与30％双氧水体积比为3：1 的溶液中1到2个小时。

步骤S12中，将所述载玻片浸泡于5-30％的氨丙基三乙氧基硅烷的醇 溶液中1小时。

步骤S2中，将金微纳米棒溶液滴在经步骤S1处理的载玻片上，静置 3-5分钟。