[发明专利]一种细胞温度探测用纳米晶材料及其制备方法和检测试剂盒

说明书

本申请涉及生物检测领域，尤其涉及一种细胞温度探测用纳米晶材料及其制备方法和检测试剂盒。该纳米晶的分子式为：Na_0.7Li_0.3BiF₄:Yb/Tm@Na_0.7Li_0.3BiF₄:Yb/Er。通过在Na_0.7Li_0.3BiF₄:Yb/Tm纳米晶表面形成一层掺杂Er³⁺离子的壳层，在不同温度下激光激发获得荧光光谱与温度变化的关系，同时在该纳米晶表面包覆了柠檬酸配体，使其获得较好的水溶性、生物相容性和较低的细胞毒性，从而能够更好的应用于细胞的温度探测。

技术领域

本申请涉及生物检测领域，尤其涉及一种细胞温度探测用纳米晶材料及其制备方法和检测试剂盒。

背景技术

在众多新型纳米晶材料中，稀土上转换纳米材料占据重要的地位，在荧光探针、DNA检测、抗生物素蛋白、免疫标记、疾病的诊断和治疗等方面具有重要的应用，国内外大多学者在研究稀土上转换材料的应用，特别是生物方面的应用。传统的荧光探针(无机量子点和有机染料等)有很多缺点，比如荧光漂白速率高、有毒性，不适合应用在生物领域的长时间探测，稀土掺杂纳米材料作为荧光探针无荧光漂白的特征，而且毒性小。稀土上转换材料的激发光源的波段处于生物窗口，稀土上转换纳米材料因为上转换效率高、毒性小、化学稳定性高、光稳定性好、光穿透能力强、无背景荧光等优点，被广泛应用在传感、生物成像、生物标记、光动力治疗、光学器件、激光等领域。近年来，对超细、上转换发光效率高的稀土材料的生物应用的研究成为热点，其中核壳结构的纳米晶材料由于通过用壳层包裹后，核表面的缺陷得到很好的修复，并且使发光性能得到改善，被广泛用来增强纳米晶的上转换发光效率。另外，纳米晶材料在生物中的应用要求较好的水溶性和生物相容性等，因此通常要通过表面修饰等使其在水溶液中有良好的分散性和稳定性，从而更好的进行生物领域的应用。

稀土镧系发光中的某些离子的光谱与外界温度之间存在关系，再利用稀土上转换优异的发光性能，可以将稀土上转换材料作为温度传感的探针。比较常见的具有温度传感特征的是Er³⁺，Er³⁺的电子分别发生²H_11/2→⁴I_15/2与⁴S_3/2→⁴I_15/2的能级跃迁时，分别对应的波长是525 nm和545 nm的上转换荧光，因此可以将掺Er³⁺的稀土上转换材料应用于非接触式、快速灵敏的测温。然而，对于稀土上转换纳米材料温度传感性能的大部分研究只停留在材料层面，很少有研究者将稀土上转换纳米材料的温度传感特性深入到细胞层面。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请的目的是提供一种细胞温度探测用纳米晶材料，该纳米晶的分子式为Na_0.7Li_0.3BiF₄: Yb/Tm@Na_0.7Li_0.3BiF₄: Yb/Er。通过在Na_0.7Li_0.3BiF₄:Yb/Tm纳米晶表面形成一层掺杂Er³⁺离子的壳层，然后在不同温度下用980 nm激光激发，可以得到发射光谱面积比与温度有一定的线性关系，同时由于在该纳米晶表面包覆了柠檬酸配体，使其获得较好的水溶性、生物相容性和较低的细胞毒性，从而能够更好的应用于细胞的温度探测。

为了实现上述目的，本申请提供了以下的技术方案：

一种细胞温度探测用纳米晶材料，该纳米晶的分子式为：Na_0.7Li_0.3BiF₄: Yb/Tm@Na_0.7Li_0.3BiF₄: Yb/Er。