[发明专利]CDs/SiO2/AuNCs比率荧光探针、制备方法及应用

说明书

本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种CDs/SiO₂/AuNCs比率荧光探针、制备方法及应用，制备方法包括以下步骤：将柠檬酸和乙二胺用去离子水混合反应透析后得碳量子点溶液；加入氨水‑无水乙醇溶液和正硅酸四乙酯反应后再加入3‑氨丙基三乙氧基硅烷反应；加入混匀后的1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐、N‑羟基琥珀酰亚胺溶液和11‑巯基十一酸稳定的AuNCs溶液的混合液，反应后得CDs/SiO₂/AuNCs比率荧光探针。本发明的比率荧光探针对Cu²⁺的检测限低至0.013μmol/L，对碱性磷酸酶的检测限低至0.05U/L，在Cu²⁺和碱性磷酸酶的检测中具有实际应用价值。

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种CDs/SiO₂/AuNCs比率荧光探针、制备方法及应用。

背景技术

铜是人体必需的微量元素，在许多依赖铜平衡的生理过程中起着关键作用。然而，如果铜过多，它可以导致氧化应激和扰乱细胞内环境稳定，导致各种疾病，包括威尔逊，门克斯，阿尔茨海默氏症，帕金森氏症，和肾脏损害。事实上，由于Cu²⁺在工农业中的广泛应用，水中Cu²⁺的监测(允许浓度为1.3ppm，～20μM)是一个具有挑战性的问题。

碱性磷酸酶(ALP)是一种重要的生物标志物，也是临床诊断中常用的监测酶。碱性磷酸酶是一种膜结合酶，广泛存在于生物体组织中，负责去除核酸、蛋白质和小分子的磷酸基团，它还在信号传递和细胞内过程的调节中发挥重要作用，包括细胞生长、凋亡和信号传递途径。血清碱性磷酸酶(ALP)水平的异常变化与骨病、糖尿病、乳腺癌、前列腺癌、肝炎等多种疾病密切相关。因此，Cu²⁺和ALP的同时检测对环境污染和人类健康具有重要意义。

到目前为止，已经发展了多种检测ALP活性的方法，包括比色法、色谱法、电化学、化学发光和表面增强共振拉曼散射。在这些方法中，基于荧光的技术由于其高灵敏度、方便性和所需的廉价设备而特别吸引人。基于有机染料、共轭聚电解质和无机半导体量子点(QDs)，已经发展了多种荧光检测ALP的方法。但这些方法普遍存在有机染料溶解性差、光稳定性差、共轭聚电解质制备工艺繁琐、量子点毒性大等缺点。因此，它们的实际应用受到极大的限制。此外，许多方法对检测人血清中碱性磷酸酶(ALP)水平不够敏感。这些方法大多依赖于检测系统中单一荧光强度的变化。由于探针浓度和环境参数(如pH、温度和离子强度)的干扰，这种单通道荧光分析可能提供假阳性信号并具有较低的灵敏度。为了克服这些缺点，发展了比率荧光技术。这种方法包括同时检测两个独立发射波长的强度比，这可以作为对环境干扰的内置校正。比率荧光分析的信号变化很容易通过颜色变化被肉眼观察到。

综上所述，有必要设计合成新的比率荧光探针材料，以提供足够的灵敏度和低毒性，以及简单的制备方法进行碱性磷酸酶(ALP)的高灵敏可视化测定方法，具有广阔应用前景。

发明内容

本发明的比率荧光探针对Cu²⁺的检测限低至0.013μmol/L，对碱性磷酸酶的检测限低至0.05U/L，在Cu²⁺和碱性磷酸酶的检测中具有实际应用价值。

本发明的目的是提供一种CDs/SiO₂/AuNCs比率荧光探针的制备方法，包括以下步骤：

S1，将柠檬酸和乙二胺用去离子水混合，然后150-250℃下反应6-24h，自然冷却后进行溶液透析，得碳量子点溶液；

S2，在S1碳量子点溶液中依次加入氨水-无水乙醇溶液和正硅酸四乙酯，混匀并反应2-6h，再加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌下反应6-12h，经离心保留沉淀，洗涤后得氨基修饰的包埋碳量子点的二氧化硅颗粒；