[发明专利]一种利用量子点敏化上转换纳米材料检测凝血酶的方法

说明书

本发明公开一种利用量子点敏化上转换纳米材料检测凝血酶的方法，包括以下步骤：（1）制备适配体TBA1修饰的上转换纳米粒子（UCNPs‑TBA1）；（2）制备适配体TBA2修饰的Ag₂Se量子点（Ag₂Se QDs‑TBA2）；（3）绘制凝血酶检测的标准曲线；（4）检测待测样品中的凝血酶浓度。本发明解决了利用FRET传感器检测的信背比低的问题，实现了待测样品中凝血酶的高灵敏检测，检出限可达0.091 nM。

技术领域

本发明属于生物传感及分析领域，具体涉及一种利用利用量子点敏化上转换纳米材料实现对凝血酶的荧光检测方法。

背景技术

稀土离子掺杂的上转换纳米粒子可以连续吸收两个或多个低能量光子，发射一个高能量光子。这种长波激发、短波发射的性质，能够有效避免来自生物样品本身的自发荧光和散射光的干扰，因此，上转换纳米粒子被广泛应用于生物分析检测领域。另外，由于其具备能够避免与其他物质同时激发的特点，上转换纳米粒子经常与荧光共振能量转移(FRET)技术联用，作为FRET体系的能量供体，而纳米金、二氧化锰、碳纳米材料等摩尔吸光系数较大的纳米材料通常作为FRET体系的能量受体。在检测过程中，首先将能量供-受体进行组装，构架FRET体系，此时上转换纳米粒子的荧光被受体所猝灭；当目标物出现后，通过改变受体的吸收光谱或供-受体之间距离使上转换纳米颗粒荧光恢复，从而实现对目标物的检测。由此可见，这种基于“猝灭-回升”的响应模式，其检测灵敏度受限于猝灭效率和回升效率。

由于上转换纳米粒子的粒径通常为几十纳米，发光离子掺杂在基质晶格中，这种结构特性使作为能量供体的发光离子与外部能量受体的空间距离较远，超出了发生能量转移的有效距离范围，从而导致能量转移效率较低，荧光猝灭程度受到限制。而碳纳米材料通常具有较高的猝灭效率，但由于其对上转换纳米粒子的非特异性吸附作用较强，从而限制了荧光恢复过程。无论是猝灭效率低还是回升效率低都将严重制约检测的信背比及灵敏度。综上所述，本领域仍需要寻找新的检测方法来提高信背比，实现对肿瘤标志物的高灵敏检测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题为克服现有技术的不足，提供一种利用量子点敏化上转换纳米颗粒检测凝血酶的方法，定量检测稀释血清中的凝血酶，解决了利用FRET传感器检测的信背比低的问题，实现了血清中凝血酶的高灵敏检测，检出限可达0.091nM。

本发明为解决上述技术问题提供的技术方案为：

一种利用量子点敏化上转换纳米颗粒检测凝血酶的方法，包括以下步骤：

(1)制备适配体TBA1修饰的上转换纳米粒子：通过共沉淀法以稀土油酸盐为前驱体制备表面油酸包覆上转换纳米粒子，去配体之后得到无配体修饰、表面裸露的上转换纳米粒子，再用聚丙烯酸进行表面功能化使上转换纳米粒子表面富含羧基，表面功能化之后与一端修饰有氨基的适配体TBA1反应后，得到TBA1修饰的上转换纳米粒子；

(2)制备适配体TBA2修饰的Ag₂Se量子点：将羧基修饰的Ag₂Se量子点与一端修饰有氨基的适配体TBA2进行偶联反应，得到TBA2修饰的Ag₂Se量子点；

(3)绘制凝血酶检测的标准曲线：将步骤(1)所得上转换纳米粒子和步骤(2)所得的Ag₂Se量子点加入到缓冲溶液中，并向其中加入不同量的凝血酶进行孵育，将孵育后的溶液置于比色皿中用980nm激光光源激发得到荧光强度，设定凝血酶的浓度为0时，所得空白样强度记为F₀，以荧光比率F/F₀为纵坐标，以凝血酶在缓冲溶液中的浓度为横坐标绘制标准曲线；

(4)将待测样品用缓冲溶液进行稀释，在与步骤(3)相同的条件下测定荧光强度，进而根据步骤(3)所得标准曲线，获得待测样品中的凝血酶浓度。