[发明专利]一种USPIO-MOF组装体及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种USPIO‑MOF组装体及其制备方法和应用，该组装体包括第一抗原或第一抗体结合的USPIO材料和与所述第一抗原或第一抗体相应的第二抗体或第二抗原结合的MOF材料，所述USPIO材料和所述MOF材料通过抗原抗体特异性结合形成组装体。该组装体通过将USPIO组装在MOF表面，减少了水分子进入组装体内部，增加组装体的表观扩散系数，并进一步提高其横向弛豫率，以提高磁弛豫开关传感器的灵敏度。

技术领域

本发明涉及纳米材料科学领域，更具体地，涉及一种USPIO-MOF组装体及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，基于磁性纳米粒子状态变化的磁弛豫开关传感器在现代分析中受到越来越多的关注。磁弛豫开关传感器已被广泛应用于检测不同目标物，例如重金属、细菌、农药、病毒和抗生素等。磁弛豫开关传感器与当前现有的检测模式相比，对食品样品的检测具有更多的抗干扰性能，是因为磁弛豫开关传感器是均匀且不依赖光的，并且大多数食品样品的磁化率都可以忽略不计。

但传统的磁弛豫开关传感器由于灵敏度较低，因此无法胜任痕量目标物的分析。为了应对这些挑战，近年来已经做出了许多努力。研究人员通过将磁分离整合到磁弛豫开关传感器中以提高灵敏度或通过使用包括链霉亲和素-生物素识别，生物正交反应或纳米粒子的信号放大步骤来改善磁性纳米粒子与磁弛豫开关传感器表面的结合量来提高常规磁弛豫开关传感器的灵敏度。尽管已经实现了更高的灵敏度和更好的重现性，但是它仍然无法检测对灵敏度要求非常高的小分子。因此，开发有效的技术以提高磁弛豫开关传感器灵敏度和稳定性非常重要。

发明内容

为了解决现有技术中的上述技术问题，为了提高磁弛豫开关传感器的灵敏度和稳定性，本发明的目的之一在于提供一种USPIO-MOF组装体，该组装体通过将USPIO组装在MOF表面，减少了水分子进入组装体内部，增加组装体的表观扩散系数，并进一步提高其横向弛豫率，以提高磁弛豫开关传感器的灵敏度。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种USPIO-MOF组装体，包括第一抗原或第一抗体结合的USPIO材料和与所述第一抗原或第一抗体相应的第二抗体或第二抗原结合的MOF材料，所述USPIO材料和所述MOF材料通过抗原抗体特异性结合形成组装体。

在一些实施方式中，所述USPIO材料的制备方法包括以下步骤：

将乙酰丙酮铁、1,2-十六烷二醇、油酸、油胺和苯醚混合并在氮气流下磁力搅拌；然后升温，在氮气层下加热至回流，保持30min；接着除去热源使所得混合物冷却至室温，再向所述混合物中加入乙醇，析出沉淀后离心分离，得到所述USPIO材料。

在一些实施方式中，所述USPIO材料的制备方法包括以下步骤：

将三乙酰丙酮铁、1,2-十六烷二醇、油酸、油胺和苯醚混合并在氮气流下磁力搅拌，然后升温至200℃保持30min，接着在氮气层下加热至回流，保持30min，除去热源使所得混合物冷却至室温；再向所述混合物中加入乙醇，得到沉淀，最后离心分离，得到所述USPIO材料。

在一些实施方式中，所述MOF为MIL-101。

本发明的目的之二在于提供上述任一实施方式所述的USPIO-MOF组装体的制备方法，该方法包括以下步骤：

S1、将USPIO材料与第一抗原或第一抗体结合；

S2、将MOF材料与所述第一抗原或第一抗体相应的第二抗体或第二抗原结合；

S3、将与第一抗原或第一抗体结合的USPIO材料和与所述第一抗原或第一抗体相应的第二抗体或第二抗原结合的MOF材料通过抗原抗体特异性结合形成组装体。