[发明专利]双波长发射的上转换纳米颗粒、联合胶体金免疫层析试纸及其应用

说明书

本发明公开了一种双波长发射的上转换纳米颗粒，其以掺杂有Yb/Er/Nd的NaYF₄为基质的纳米颗粒为内核，以Yb、Nd掺杂的NaYF₄基质为壳层，构成NaYF₄:Yb/Tm/Er@NaYF4:Yb/Nd核壳结构的油溶性上转换纳米颗粒UCNPs，并且在该油溶性上转换纳米颗粒UCNPs的外表面上，吸附有标记待检测物的抗原，形成标记有待检测物抗原的双波长发射的上转换纳米颗粒；该上转换纳米颗粒UCNPs在近红外光808nm波长激发下同时发出655nm波长红光和442nm波长蓝光。本发明还公开了采用前述纳米颗粒的联合胶体金免疫层析试纸及其应用。本发明利用该纳米颗粒的独特光学特性和荧光淬灭机制，在一个激光器的激发下即可同时获得检测T线与质检C线的荧光信号，进行单线检测，提高了定性检测的灵敏性和定量检测的准确性。

技术领域

本发明属于生物医学诊断及食品安全检测技术领域，具体涉及一种双波长发射的上转换纳米颗粒、联合胶体金免疫层析试纸及其应用。

背景技术

环境和食品样品中的有害化学和生物污染物由于对生态系统的不利影响而成为全球关注的问题。这些物质来源于残留的医疗(药物污染物)，农业(杀虫剂)，生物(病原体及其释放的毒素)和工业(化学溶剂，工业副产品等)废物，这些物质致癌性极高，对人类健康造成不利的影响。因此，对于食品中致癌物、致病菌的及时检测已成为现代生物医学的重大课题。

近年来，将特异性的抗原或抗体以条带状固定在膜上，胶体金标记试剂(抗体或单克隆抗体)吸附在结合垫上，当待检样本加到试纸条一端的样本垫上后，通过毛细作用向前移动，溶解结合垫上的胶体金标记试剂后相互反应，再移动至固定的抗原或抗体的区域时，待检物与金标试剂的结合物又与之发生特异性结合而被截留，聚集在检测带上，可通过肉眼观察到显色结果。该法现已发展成为诊断试纸条，使用十分方便。

荧光免疫层析技术是基于抗原抗体特异性免疫反应的新型膜检测技术。该技术以固定有检测线(包被抗体或包被抗原)和质控线(抗抗体)的条状纤维层析材料为固定相，测试液为流动相，荧光标记抗体或抗原固定于连接垫，通过毛细管作用使待分析物在层析条上移动。对于带有多个抗原决定簇的大分子抗原(蛋白、病毒、致病菌等)，通常采用“三明治”型双抗夹心免疫层析方法，即待测物在流动相作用下先与荧光标记抗体结合，当到达检测线时再与包被抗体结合形成双抗夹心的“三明治”型。

现有的免疫层析试纸条是基于毛细管作用力，通过抗原抗体特异性的免疫反应，以条带显色对目标检测物进行定性或定量分析。上转换荧光纳米颗粒是将长波长的激发光转换为短波长的发射光的纳米颗粒，一般通过颗粒的组成不同获得不同的吸收和发射光谱。与其他纳米颗粒相比，上转换荧光纳米颗粒毒性低、灵敏度高、稳定强，且受背景信号的干扰较少，因此，将UCNPs与胶体金免疫层析试纸结合，可以排除生物样品的自发光干扰现象，提高信噪比，增强灵敏度和稳定性，实现高灵敏度的定量检测。

黄曲霉素(AFT)是一类结构相似、致毒基团相同的次级代谢产物，主要是由黄曲霉和寄生曲霉等真菌产生的一类毒素。黄曲霉素具有致癌、致畸、致突变的生殖毒性，其中黄曲霉素AFB1的毒性最大、危害最强，对其进行快速的定性和定量检测，有利于防止其危害、降低癌症发生率。

现有的荧光材料在免疫层析技术中的应用显著提高了该方法的检测性能，但是现有的上转换试纸条在检测黄曲霉素(AFT)等致癌物的免疫层析检测时，但是，采用现有技术待检测试样中所含致癌物含量的定量检测结果准确性不高。本发明申请人为克服这一问题，提出了专利申请号为201911118844.5的一种荧光淬灭的胶体金免疫层析试纸条、制备方法及其应用，其采用的上转换纳米颗粒可同时在两种的不同波长的近红外光(808nm/980nm波长)激发下发出红光或蓝光两种波段中任意一个波段，并将其中一种近红外激发光作为检测T线，另一个波段的信号作为质控C线，通过提供两种检测信号，提高了检测的灵敏度，并且提高了待检测试样中所含致癌物含量的定量检测结果的准确性。