[发明专利]羧基化量子点编码荧光微球及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种羧基化量子点荧光编码微球，所述微球为包含量子点的羧基化交联聚苯乙烯微球，且所述量子点为核壳型量子点ZnCdSe/ZnS，且所述羧基化量子点荧光编码微球在300～600nm优选为300～500nm最优选为400nm激发波长下有荧光响应。还提供了其制备方法和应用。本发明的羧基化量子点荧光编码微球粒径均一可控，量子点荧光稳定性强，不易淬灭。通过在微球表面进行化学分子、抗体、抗原、多肽、核酸、核酸适配体等功能化修饰，不同发光波长的量子点编码微球可形成多指标，可用于疾病的诊断、预后、疗效预测、疗效跟踪等的多指标同时定性、定量分析，以及相关体外诊断试剂、医疗器械、生物芯片等的应用。

技术领域

本发明属于无机-高分子复合材料领域，具体涉及一种羧基化量子点编码的荧光微球及其制备方法和应用。

背景技术

基于微球的液相芯片检测技术，其基本原理是以微球为反应载体，在微球表面根据各种生物分子间相互作用的规律，形成诸如DNA-DNA，DNA-蛋白质，蛋白质-蛋白质，多肽-多肽，多肽-蛋白质等复合物，再利用流式细胞术量化分析微球表面复合物。基于微球的液相芯片技术因其较快的动力学结合速率，高通量和高灵活性广泛应用于基因检测，蛋白表达检测和疾病诊断和预后等领域。

在流式细胞术中，通过收集微球本身的荧光信息可以区分出不同种类的微球，这种荧光信息可以准确设计和检出，即可以实现荧光的编码和解码。量子点因其纳米尺寸效应，在激发光照射下可以产生强烈的荧光。相比于有机染料分子，量子点荧光发射光谱具有良好的对称性且半峰宽较窄，其荧光不易淬灭抗光漂白等特征，使其成为理想的荧光编码材料。

细胞外囊泡是一类由细胞释放至胞外的纳米或微米级磷脂双分子层囊泡结构。细胞外囊泡由于其内体来源携带多种来自来源细胞的蛋白质、脂质和核酸，参与细胞间物质传递与信息交流并且能够在一定程度上反映原细胞或组织的生物化学特征。相比临床广泛使用的组织穿刺活检，基于血液的液体活检具有低入侵性、可实时动态监测、快速响应等优点，在癌症诊断、预后和病程监测中有广泛的应用前景。

在细胞外囊泡检测方面，基于荧光编码微球的液相芯片检测方法能够很好的发挥其优势，通过在微球表面进行化学分子、抗体、抗原、多肽、核酸、核酸适配体等功能化修饰，不同发光波长的量子点编码微球可形成多指标，可用于疾病的诊断、预后、疗效预测、疗效跟踪等的多指标同时定性、定量分析，以及相关体外诊断试剂、医疗器械、生物芯片等的应用。

发明内容

因此，本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种生物功能化的量子点荧光编码的微球，将不同种类和数量的量子点包埋在微球中。

为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种羧基化量子点荧光编码微球，所述微球为包含量子点的羧基化交联聚苯乙烯微球，且所述量子点为核壳型量子点ZnCdSe/ZnS，且所述羧基化量子点荧光编码微球在300～600nm优选为300～500nm，最优选为400nm激发波长下有荧光响应；优选地，所述羧基化量子点荧光编码微球的粒径为1～20μm；和/或

所述量子点的发射波长为500nm～750nm。

本发明的第二方面提供了第一方面所述的羧基化量子点荧光编码微球的制备方法，该制备方法可以包括以下步骤：

(1)分散聚合法制备聚苯乙烯种子微球；

(2)种子溶胀聚合法制备羧基化交联聚苯乙烯微球；

(3)制备量子点荧光编码微球。

根据本发明第二方面的制备方法，其中，所述步骤(1)包括：将苯乙烯单体溶于乙醇和2-甲氧基乙醇的混合溶液，以聚乙烯吡咯烷酮为分散剂，偶氮二异丁腈为引发剂，在氮气保护中反应，反应结束后，离心，洗涤干燥，得到所述聚苯乙烯种子微球。

根据本发明第二方面的制备方法，其中，所述反应温度为60～90℃，优选为70～90℃，最优选为70℃；和/或