[发明专利]一种纳米线、其制备方法、包含该纳米线的比率型荧光化学传感器及应用

说明书

本发明公开了一种纳米线，所述硅纳米线的结构中包括单根硅纳米线以及修饰在所述单根硅纳米线表面的Fluo‑3和Ru(bpy)₂(mcbpy‑O‑Su‑ester)(PF6)₂。该纳米线作为荧光化学传感器使用时，解决了单波长荧光检测的信噪比低的问题，且对钙离子具有好的检测效果及低的检测限，同时实现了对溶液中和单细胞中钙离子的定量检测。本发明还公开了该纳米线的制备方法以及包含该纳米线的比率型荧光化学传感器及其应用。

技术领域

本发明涉及荧光化学传感器。更具体地，涉及一种纳米线、其制备方法、包含该纳米线的比率型荧光化学传感器及应用。

背景技术

钙离子是细胞内维持机体各项生理活动不可缺少的第二信使离子，维持细胞膜两侧的电位平衡，参与神经细胞间信号的传导。钙离子浓度过高会引起钙中毒，钙离子过高过少都会引起机体的不正常代谢，钙离子失调会引发细胞内一系列化学反应异常，导致细胞凋亡，所以细胞内钙离子的检测就变得很有必要。目前常用的钙离子检测方法有发光法检测和电化学法检测。发光检测中主要是荧光法检测，因为荧光分子可对胞内钙离子进行荧光成像，利用荧光成像装置对胞内钙离子的分布进行检测。目前对胞内钙离子的定量检测还是个难题，因为单波长发光的荧光分子在进行细胞成像时受到背景信号的干扰，比如细胞的自发荧光影响，探针分子随细胞代谢的流失导致荧光强度受到损失，还有光源波动的影响。

因此，需要提供一种新的荧光化学传感器，以较好的解决上述存在的技术问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种纳米线，该纳米线作为荧光化学传感器使用时，解决了单波长荧光检测的信噪比低的问题，且对钙离子具有好的检测效果及低的检测限，同时实现了对溶液中和单细胞中钙离子的定量检测。

本发明的第二个目的在于提供一种纳米线的制备方法。

本发明的第三个目的在于提供一种比率型荧光化学传感器。该传感器对钙离子具有好的检测效果及低的检测限，同时具有高的检测信噪比，避免了检测设备对传感器的影响，实现了对溶液中和单细胞中钙离子的定量检测。

本发明的第四个目的在于提供该比率型荧光化学传感器的应用。

为达到上述第一个目的，本发明采用下述技术方案：

一种纳米线，所述硅纳米线的结构中包括单根硅纳米线以及修饰在所述单根硅纳米线表面的Fluo-3和Ru(bpy)₂(mcbpy-O-Su-ester)(PF6)₂。

本发明研究中发现，表面修饰有Fluo-3和Ru(bpy)₂(mcbpy-O-Su-ester)(PF6)₂的单根硅纳米线用作荧光化学传感器时，其为比率型荧光化学传感器，相比较现有的单波长荧光化学传感器，具有更高的检测信噪比。采用单根硅纳米线作为载体能够使Fluo-3和Ru(bpy)₂(mcbpy-O-Su-ester)(PF6)₂分布更均匀且与该载体结合更牢固；此外，Ru(bpy)₂(mcbpy-O-Su-ester)(PF6)₂的存在使得该定量检测的结果更准确。

可选地，所述修饰为通过化学键结合；所述化学键为共价键。

可选地，所述单根硅纳米线的直径为50-300nm，长度为30-120μm。

可选地，所述单根硅纳米线是以硅片为原料，通过化学刻蚀法制备得到。

可选地，所述硅片为N型硅片(100)。

为达到上述第二个目的，本发明采用下述技术方案：

一种纳米线的制备方法，包括如下步骤：

1)在硅纳米线阵列表面修饰上Si-OH键；