[发明专利]一种检测细胞活性的荧光碳点、制备方法及其应用

说明书

本发明提供了一种检测细胞活性的荧光碳点、制备方法及其应用，将2，4‑二羟基苯甲醛和1，2，3，3‑四甲基‑3H‑碘化吲哚溶解在无水乙醇中，微波反应1h，冷却后用滤膜纯化，旋转蒸发得到深红色的碳点固体，溶解在DMSO中作为储备液。本发明碳点合成十分简单，便于操作；本发明能检测细胞活性；本发明可以通过高灵敏监测线粒体的膜电位，以区分健康、凋亡和死细胞。

技术领域

本发明涉及于荧光碳点和生物传感技术领域，具体涉及一种检测细胞活性的荧光碳点、制备方法及其应用。

背景技术

线粒体是细胞的发电站，在许多重要的生物过程中起着关键作用。线粒体损伤和功能障碍与一系列疾病，比如：癌症、糖尿病、阿尔茨海默病和帕金森病、心肌缺血再灌注损伤和衰老退行性疾病等密切相关。线粒体膜电位的减少和消失代表线粒体损伤和细胞死亡。因此，监测线粒体膜电位变化的方法非常重要。

碳点由于低毒性，良好的生物相容性，优异的光稳定性，易于表面改性和低成本的优点，已经广泛应用于生物成像。

到目前为止，虽然有一些报道的碳点可以感知到线粒体膜电位的降低，但没有可以敏感地、选择性地显示线粒体膜电位的三种不同水平，即正常，减少和消失，以及它们在线粒体相关生物过程中的应用。

因此本发明拟在解决这样的难题，通过碳点在不同健康状态中细胞器的靶向情况，用来检测线粒体膜电位，以反映细胞活力，区分健康、凋亡和死细胞。

发明内容

本发明提出了一种检测细胞活性的荧光碳点、制备方法及其应用，苯甲醛衍生物可以生成碳点，1，2，3，3-四甲基-3H-吲哚具有靶向线粒体的能力，利用两者缩合来合成碳点，能够高效灵敏地监测线粒体的膜电位，同时通过在不同细胞器中的定位，实现区分健康细胞、凋亡细胞和死细胞。

实现本发明的技术方案是：

一种检测细胞活性的荧光碳点的制备方法，将2，4-二羟基苯甲醛和1，2，3，3-四甲基 -3H-碘化吲哚溶解在无水乙醇中，微波反应1h，冷却后用滤膜纯化，旋转蒸发得到深红色的碳点固体，溶解在DMSO中作为储备液。

基于检测细胞活性的荧光碳点合成路线如下：

所述2，4-二羟基苯甲醛和1，2，3，3-四甲基-3H-碘化吲哚的摩尔比为3:1。

所述微波反应温度为130℃，冷却后用0.22μM的滤膜纯化。

所述荧光碳点通过在不同细胞器中的定位实现监测线粒体膜电位，区分健康、凋亡和死细胞。

上述应用具体包括：

分别测试碳点在不同健康状态中细胞器的靶向情况，监测线粒体膜电位，以反映细胞活力，区分健康、凋亡和死细胞。在生物医学研究和相关疾病的诊断中有很好的前景。

本发明的有益效果是：(1)碳点合成十分简单，便于操作；(2)本发明能检测细胞活性；(3)本发明可以通过高灵敏监测线粒体的膜电位，以区分健康、凋亡和死细胞。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1碳点的TEM图谱。

图2是实施例1碳点的IR图谱。

图3是实施例1碳点的XPS图谱。

图4是实施例1碳点(5μg mL^-1)在PBS(10mM pH＝7.4)中的紫外和荧光光谱图。