[发明专利]基于碳量子点的荧光免疫分析方法

说明书

本发明提供基于碳量子点的荧光免疫分析方法。所述碳量子点是以柠檬酸为碳源，硫脲或尿素为氮源制备得到的。将所述碳量子点应用于酶联免疫分析方法中，建立一种基于碳量子点的高灵敏度的荧光免疫分析新方法，利用碳量子点与酶催化的显色底物间产生高效的荧光内滤效应，可以成功地将酶联免疫分析中辣根过氧化物酶/碱性磷酸酶催化底物反应形成的吸光度信号有效地转化为荧光信号。该方法具有操作简单、成本低、灵敏度高和稳定性好等优点，可用于小分子半抗原的定量检测。另外，该方法具有良好扩展性，有望扩宽至其它目标检测体系。

技术领域

本发明涉及抗原检测技术领域，具体地说，涉及基于碳量子点的荧光免疫分析方法。

背景技术

免疫分析是基于抗原与抗体之间特异性识别和结合的一类快速分析技术。免疫分析可适用于大分子化合物(如蛋白质、细菌等)和小分子化合物(如农药、兽药、真菌毒素等)的测定。由于免疫分析具有高特异性、检测速度快、低成本和适于大量样品现场筛选等优点，使它在食品安全检测、环境监测等分析领域中得到广泛应用。

酶联免疫分析方法是较为常用的一种免疫分析方法，具有仪器依赖度低、操作简便、低成本、特异性强、灵敏度较高、可实现大批量检测、易商品化等优点，已经成为市场上一种应用广泛，成熟的检测与分析技术，并有大量的相关的试剂盒产品投放市场。食品中小分子化学污染物因其分子量较小(≤6000Da)，往往只有单一抗原决定簇，因而通常采用竞争酶联免疫分析法来对其进行定量检测。传统的竞争酶联免疫分析法通常采用辣根过氧化物酶或碱性磷酸酶催化底物显色，并以吸光度值的形式作为信号输出。然而，酶催化底物产生的吸光度信号通常具有较低的信噪比，导致酶联免疫分析的灵敏度较低。

为了达到更好的检测灵敏度，建立具有高信噪比的荧光免疫分析方法是一种有效的策略。传统荧光染料试剂有着荧光稳定性差，不耐光漂白，斯托克斯位移小等缺陷，因而限制了其在荧光免疫分析方法中的应用。传统的荧光纳米材料如CdSe等半导体量子点、荧光微球、上转换纳米颗粒、稀土纳米荧光配合物等通常具有量子产率高，荧光稳定性好，激发谱较宽、斯托克斯位移大等优良的光学特性，常被用于荧光免疫分析。然而半导体量子点等传统的荧光纳米材料通常合成条件苛刻，合成步骤复杂，含有重金属物质，存在一定的生物毒害性。而且半导体量子点等必须经过复杂的“油-水”转相和表面修饰才能应用于荧光免疫分析中。以上这些因素限制了传统的荧光纳米材料的应用，因此在荧光免疫分析中，光学性能优异，合成简便，成本低，稳定好，无毒害作用的新型荧光探针的开发具有重要的意义。

碳量子点是一种新型的碳基荧光纳米材料，具有优异的光学性能，良好的水溶性、不含有毒元素、环境友好、合成原料来源广、成本低、合成简便、生物相容性好等诸多优点。这些特性使碳量子点在生物分析和生物传感等方面具有广阔的应用前景。目前碳点在免疫分析中的应用较少，其在免疫分析中的应用潜力尚有待开发。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于碳量子点的荧光免疫分析方法。

为了实现本发明目的，第一方面，本发明提供一种荧光碳量子点，所述碳量子点是以柠檬酸为碳源，硫脲或尿素为氮源制备得到的。具体地，所述荧光碳量子点按如下方案I或II制备得到：

方案I：将3-5g柠檬酸和5-7g硫脲加入到15-20mL水中，搅拌使化合物溶解，将混合液置于微波反应器中，800-1000W功率下加热7-10min，直至溶液从无色变为深棕色固体，然后冷却至室温，加入25mL水溶解，所得碳量子点溶液经过滤、透析及色谱柱纯化，即得；

方案II：将3-5g柠檬酸和5-7g尿素加入到15mL水中，搅拌使化合物溶解，将混合液置于微波反应器中，800-1000W功率下加热7-10min，直至溶液从无色变为深棕色固体，然后冷却至室温，加入25mL水溶解，所得碳量子点溶液经过滤、透析及色谱柱纯化，即得。

优选地，所述荧光碳量子点按如下方案I′或II′制备得到：