[发明专利]一种水溶性稀土掺杂纳米晶体及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种水溶性稀土掺杂纳米晶体经过硅烷化修饰并偶联不同的靶标分子后在生物样本的“单色多标记”中的应用，所述应用是非疾病的诊断与治疗的，其特征在于：

其中，所述水溶性稀土掺杂纳米晶体的化学组成为La(0.8-x)F3:Tb0.2,Cex，其中0＜x≤0.6，所述生物样本为离体的细胞、病毒、或者病理组织切片，所述“单色多标记”是指不同掺杂纳米粒子荧光发射波长一样，但是荧光寿命差异明显，使用这些纳米粒子分别标记多种待测物，通过控制检测仪的延迟时间，结合光谱解析技术，实现对多组分的分析；

包括以下步骤：

步骤一，硅烷化修饰：

1)分别将制备的水溶性稀土掺杂纳米晶体分散于一定体积的无水乙醇中，加入2mL聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液，反应24h；

2)向反应液中加入2mL体积比为4.2％的氨水的乙醇溶液和10μL体积比为10％的四乙氧基硅氧烷的乙醇溶液，室温下在摇床上反应6h后再次滴加10μL体积比为10％的四乙氧基硅氧烷的乙醇溶液，继续反应6h后加入10μL体积比为10％的3-氨丙基三乙氧基硅烷的乙醇溶液，反应8h；

3)反应完毕，依次用乙醇和超纯水分别洗涤，再分散于二甲基甲酰胺中，加入0.1g丁二酸酐，反应8h，即得硅烷化修饰的水溶性稀土掺杂纳米晶体；

步骤二，靶向分子偶联：

1)将步骤二制得的硅烷化修饰的水溶性稀土掺杂纳米晶体分散于0.01mol pH＝7.2的磷酸盐缓冲液中，加入1.5mmol1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺和2.5mmol N-羟基琥珀酰亚胺反应0.5h；

2)向反应体系中分别加入不同的靶向分子，继续反应4h；

步骤三，分别取一定量的5种靶标分子修饰的水溶性稀土掺杂纳米晶体，与离体的细胞、病毒、或者病理组织切片的生物样本共孵育，洗脱未结合的纳米粒子，采用时间分辨荧光成像技术，通过控制延迟时间，结合光谱解析技术，实现生物样本的多重组分“单色多标记”分析。

2.根据权利要求1所述的一种水溶性稀土掺杂纳米晶体经过硅烷化修饰并偶联不同的靶标分子后在生物样本的“单色多标记”中的应用，其特征在于，所述水溶性稀土掺杂纳米晶体的平均粒径为40～50nm。

3.根据权利要求1所述的一种水溶性稀土掺杂纳米晶体经过硅烷化修饰并偶联不同的靶标分子后在生物样本的“单色多标记”中的应用，其特征在于，所述水溶性稀土掺杂纳米晶体是由包括如下步骤而制得的：

1)将TbCl₃、LaCl₃和CeCl₃镧系元素化合物加入超纯水中，搅拌使其全部溶解，得到混合溶液A；所述超纯水是指在25℃时电阻率≥15兆欧·厘米的水；

2)将NH4F加入到超纯水中，制备浓度为0.5～0.6mol/L的NH4F水溶液B；

3)在搅拌条件下将NH4F水溶液B匀速滴加到混合溶液A中，室温反应至少1h后，离心分离得到沉淀C；

4)将沉淀C分散于超纯水后转移至水热反应釜中，在180～240℃下反应0.5～24h，冷却至室温，分离得到水溶性稀土掺杂纳米晶体。

4.根据权利要求3所述的一种水溶性稀土掺杂纳米晶体经过硅烷化修饰并偶联不同的靶标分子后在生物样本的“单色多标记”中的应用，其特征在于，

步骤2)中所述NH₄F与镧系元素化合物的摩尔比为2.5～3:1。

5.根据权利要求3所述的一种水溶性稀土掺杂纳米晶体经过硅烷化修饰并偶联不同的靶标分子后在生物样本的“单色多标记”中的应用，其特征在于：

步骤4)反应温度为200℃，反应时间为4h。