[发明专利]一种近红外发光Yb和Tm共掺杂核壳壳结构纳米晶的制备及其在免疫层析检测中的应用

说明书

本发明属于免疫学检测技术领域，具体涉及一种近红外发光Yb和Tm共掺杂核壳壳结构纳米晶的制备及其在免疫层析检测中的应用，本发明采用了核壳壳结构纳米晶的合成方案，利用这一方案可实现敏化离子Yb高掺杂到98％，从而提高了纳米晶对980nm光的吸收能力；同时确定了中间壳层发光离子Tm离子的掺杂比例为2％。在这一比例下实现了交叉弛豫淬灭现象和Yb和Tm间能量有效传递的平衡，最终使核壳壳结构纳米晶近红外发光强度大大提升(较标准Yb和Tm裸核纳米晶的发光提高了850倍)。然后利用这一高亮近红外发光纳米晶作为免疫荧光探针来建立免疫层析检测的方法，从而实现无背景干扰、高灵敏检测疾病指标的免疫层析法。

技术领域

本发明属于免疫学检测技术领域，具体涉及一种近红外发光Yb和Tm共掺杂核壳壳结构纳米晶的制备及其在免疫层析检测中的应用。

背景技术

近年来，随着移动医疗和家庭医疗的不断发展，研究者们不断寻求新型的发光材料作为发光探针，以实现高灵敏度和高精准测定血清中的各种疾病标记物，包括心梗标记物(CTNI和MYO)；细菌病毒感染标记物(CRP、SAA和PCT)；糖尿病标记物(糖化血红蛋白)；术前感染性疾病标记物(HIV、梅毒、乙肝和丙肝)以及突发传染病等。其中，基于纳米金颗粒的检测方法发展较快，已经在孕检、感染和突发传染病检测等领域得到了快速的应用。但低灵敏度纳米金层析检测方法属于半定量检测，不适用于高灵敏度检测疾病指标的应用。荧光微球和量子点的使用提高了检测方法的灵敏度，并实现了定量化检测，但测试过程中荧光背景信号高，进而限制了其在低浓度待测物检测中的应用。稀土上转换纳米晶作为新一代的发光材料，具有反stoke发光位移大，发射光谱窄，可实现多指标多重检测；无光漂白性，发光稳定性好，可多次重复检测；激发光大多位于980或800nm，不能激发抗原或抗体等生物有机分子等特点，因此，可实现无背景干扰、高信号噪音比检测。

现阶段，典型的稀土上转换纳米晶为核壳结构Yb和Tm共掺杂纳米晶。但传统的核壳结构Yb和Tm共掺杂纳米晶是一种Yb和Tm裸核纳米晶，其发光强度明显低于量子点和荧光微球等发光材料。因此，提高核壳结构Yb和Tm共掺杂纳米晶的发光强度是研究的热点和重点。比如，中国发明专利ZL201810629698.1提供了一种改良的核壳结构Yb和Tm共掺杂纳米晶，但该纳米晶的近红外发光仅较标准Yb和Tm裸核纳米晶的发光提高了4倍。且该专利所采用的核壳结构纳米晶的敏化离子Yb高掺杂极易引起交叉弛豫荧光淬灭现象，导致其吸收980nm光子的能力得不到显著的提升。因此，有必要对核壳结构纳米晶作进一步的改进，以进一步提高纳米晶对980nm光的吸收能力，以实现免疫层析检测方法的零背景信号干扰的高灵敏实时检测。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提出了一种近红外发光Yb和Tm共掺杂核壳壳结构纳米晶的制备方法，合成了NaYF₄@NaF₄:Yb98％,Tm2％@NaYF₄核壳壳结构纳米晶，大大提高了纳米晶对980nm光的吸收能力，并以该核壳壳结构纳米晶作为免疫荧光探针来建立免疫层析检测的方法，从而实现无背景干扰、高灵敏检测疾病指标的免疫层析法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

本发明提供了一种近红外发光Yb和Tm共掺杂核壳壳结构纳米晶的制备方法，该方法包括以下步骤：

S1、制备核NaYF₄：

S11、先将油酸与十八烯混合，再加入四水合乙酸钇，并加热到150-180℃在剧烈搅中反应120min，冷却后得到混合液；

S12、将氢氧化钠和氟化铵的甲醇溶液加入到步骤S11的混合液中，加热至120℃保持30min，然后在通氮气的情况下再升温至300-320℃反应60-90min；

S13、反应后的混合液经降温、洗涤和离心后得到β-NaYF₄，将β-NaYF₄分散在正己烷中，得到β-NaYF₄分散液；