[发明专利]一种荧光比率纳米胶囊温度计及其制备方法

说明书

本发明公开一种荧光比率纳米胶囊温度计，所述温度计是以荧光分子溶液为内核，以高分子共聚物为外壳的纳米胶囊；其中，所述荧光分子为N,N'‑双(2‑乙基己基)‑3,4,9,10‑苝四甲酰二亚胺。本发明还公开了上述荧光比率纳米胶囊温度计的制备方法。本发明纳米胶囊温度计使用的荧光分子N,N'‑双(2‑乙基己基)‑3,4,9,10‑苝四甲酰二亚胺具有光、热稳定性好、量子产率高等优点，苯乙烯、二乙烯苯、3‑(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N‑异丙基丙烯酰胺的共聚物具有生物兼容性好，包裹严密等优点，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及荧光纳米温度计领域，特别涉及一种荧光比率纳米胶囊温度计及其制备方法。

背景技术

温度作为一个非常重要的参数，在绝大部分的物理、化学、生物过程中都有着极其重要的作用。因此，准确而快捷地测定体系的温度具有重大意义。常用的温度计(如热耦温度计)由于空间分辨率低等问题，使其不能满足微小体系(如单个细胞)内温度的测定。随着纳米技术的不断发展，纳米温度计已被广泛研究。其中，荧光化学温度计因具有灵敏度高、响应迅速、便于细胞成像等优越性而得到了广泛关注。在众多荧光化学温度计中，荧光比率温度计通过两个荧光信号值的比率检测温度，消除了测试过程中偶然因素带来的干扰，具备更好的准确性和稳定性，因此更适合用于细胞内微小温度变化值的检测。

用于细胞测试的纳米温度计(如CdTe量子点、镧系金属掺杂颗粒等)会因有生物毒性而引起细胞功能的异常，与此同时，细胞中的理化环境也会对纳米温度计的准确性和灵敏性造成不利影响，甚至使其丧失温敏性能。

因此，开发出一种荧光比率纳米胶囊温度计，将温度计的温敏内核包裹在高分子共聚外壳内，使其与细胞组分隔离，具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种荧光比率纳米胶囊温度计，可用于微小体系温度的检测。

本发明的另一个目的在于提供一种上述荧光纳米温度计的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明提供了一种荧光比率纳米胶囊温度计，所述温度计是以荧光分子溶液为内核，以高分子共聚物为外壳的纳米胶囊；

其中，所述荧光分子为N,N'-双(2-乙基己基)-3,4,9,10-苝四甲酰二亚胺。

进一步，所述荧光分子溶液的摩尔浓度为7.0×10^-4-3.5×10^-3mol/L；

进一步，所述荧光分子溶液由荧光分子和有机溶剂制成，所述有机溶剂为异辛烷和正十六烷的混合物；其中，所述异辛烷与正十六烷的质量比为10-15:1。

进一步，所述高分子共聚物为苯乙烯、二乙烯苯、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和N-异丙基丙烯酰胺；其中，所述苯乙烯、二乙烯苯、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和N-异丙基丙烯酰胺的质量比为5-50:1-25:5-25:1:5。

进一步，所述纳米胶囊为球体，胶囊直径为50-150nm，胶囊外壳壁厚为10-30nm。

本发明进一步提供了所述荧光比率纳米胶囊温度计的制备方法，包括以下步骤：

1)将荧光分子溶于有机溶剂中，得荧光分子溶液，再加入高分子共聚物，混匀，作为油相；

2)在表面活性剂溶液中加入PB缓冲液，混匀，作为水相；

3)将油相倒入水相，细乳化，得到细乳液；

4)向细乳液中通入N₂以除去O₂，加入水溶性引发剂，加热，即得内核为荧光分子溶液，外壳为高分子共聚物的纳米胶囊温度计。