[发明专利]一种基于磁性纳米颗粒的荧光差分快速检测方法

说明书

本发明公开了一种基于磁性纳米颗粒的荧光差分快速检测方法。1）利用双溶剂法和表面修饰制备具有单分散性和稳定性的锰铁氧体磁性纳米颗粒（MNP）；2）修饰后的MNP用于共价或者非共价结合配体Ａ；3）制备荧光标记的配体Ｂ，将荧光标记的配体Ｂ与MNP－配体Ａ复合物、目标物处在同一反应体系时，形成MNP－配体Ａ－目标物－荧光标记的配体Ｂ三聚复合物；4）施加磁场移除三聚复合物，用特定波长的光来激发荧光，检测反应体系中移除三聚复合物前后的荧光强度，利用其荧光强度差值来单调标定目标物浓度。该方法避免了样品前处理过程，运用荧光差值来表征目标物的浓度，提高了信噪比和稳定性，可运用腔增强技术增加荧光激发强度提高检测的灵敏度和检测限。

技术领域

本发明属于光学传感领域，涉及一种基于磁性纳米颗粒的荧光差分快速检测方法。

背景技术

磁性纳米颗粒运用通过物理或者化学方法制备的一种具有众多优异特性的功能材料。其独特的磁响应特性在分析传感领域具有极大的应用价值。通过表面改性或者功能团嫁接等方式在其表面修饰上氨基、羧基或者羟基可以得到功能化的磁性纳米颗粒，对于在生物化学等大分子的偶联创造了便利的条件。

作为近年来发展起来的新型磁性材料，磁性纳米颗粒具有较大的比表面积，较高的饱和磁矩以及超顺磁性等特点，其应用范围已经从传统的磁学范围扩展到与之相关的交叉学科领域。其中以免疫分析领域应用最为广泛。

在人体体液中实现针对一些生物标志物的免疫分析最大的挑战在于目标分析物的分离提纯，由于复杂环境中含有诸多杂质，这些杂质会非特异性的吸附在传感界面上导致信号干扰，而传统的免疫分析方法往往会带来离心，多次洗涤的步骤，导致时间延长，步骤繁琐。而用磁体来控制磁性钠米颗粒的空间位置，根据此特性可以利用其在复杂环境的样品中来捕获、分离、预浓缩分析物并将其带到传感界面上，消除了离心等步骤，缩短了分析时间，提高了检测特异性。

传统的基于荧光的分析检测往往是通过测定荧光标记了的纳米颗粒的荧光强度来表征目标分析物的浓度。此方法忽略了颗粒本身光学性质对信号的影响，比如在磁颗粒的存在下，其对于某些波长的光会有较强的吸收会导致信号的减弱。而且在痕量分析物的情况下，由于仪器自身的限制往往会测不到信号，致使不能达到更低的检测限。且在检测生物大分子时，一般是在水相中进行。水对入射光存在着一定的吸收，因此会提高背景信号。

另外，常用的荧光检测是将目标物置于分析皿中，激发光在分析皿的一端单次入射，接收器在分析皿另一端接收荧光信号。在目标物浓度很低时，激发的荧光信号极弱难以探测。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出了一种基于磁性纳米颗粒的荧光差分快速检测方法，利用磁性纳米粒子的固有属性，将其作为载体直接在复杂环境中捕获目标物，简化了实验步骤并解决了现有技术中对复杂环境中目标分析物分离提纯的问题；利用荧光差分检测方法，消除了颗粒自身吸光度的影响，选择蓝绿光作为入射光，减少了水对检测结果的影响，提高了系统的稳定性和信噪比；利用腔增强技术提高检测系统的灵敏度。

一种基于磁性纳米颗粒的荧光差分快速检测方法，步骤如下：1）利用双溶剂法和表面修饰制备具有单分散性和稳定性的锰铁氧体磁性纳米颗粒（MNP）；2）修饰后的MNP用于共价或者非共价结合配体Ａ，得到MNP－配体Ａ复合物，所述的配体Ａ可特异性的结合目标物；3）制备荧光标记的配体Ｂ，荧光标记的配体Ｂ可特异性的结合目标物，将荧光标记的配体Ｂ与MNP－配体Ａ复合物、目标物处在同一反应体系时，形成MNP－配体Ａ－目标物－荧光标记的配体Ｂ三聚复合物；4）施加磁场移除三聚复合物，用特定波长的光来激发荧光，检测反应体系中移除三聚复合物前后的荧光强度，利用其荧光强度差值来单调标定目标物浓度。

步骤1）在所述的MNP进行表面修饰，采用聚阳离子化合物聚乙烯亚胺来改变表面的电荷性质并增大zeta绝对值，使其表面带有一层正电荷保证颗粒在液相体系中的单分散性，避免团聚。