CN103937486A - 一种荧光纳米探针及其制备方法和应用 - Google Patents
一种荧光纳米探针及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103937486A CN103937486A CN201410036886.5A CN201410036886A CN103937486A CN 103937486 A CN103937486 A CN 103937486A CN 201410036886 A CN201410036886 A CN 201410036886A CN 103937486 A CN103937486 A CN 103937486A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fluorescent
- fluorescence
- cis
- fluorescent nano
- nano probe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000002866 fluorescence resonance energy transfer Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims abstract description 7
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 56
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 54
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 49
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 37
- UTHULKKJYXJZLV-UHFFFAOYSA-N (3-aminophenoxy)boronic acid Chemical compound NC1=CC=CC(OB(O)O)=C1 UTHULKKJYXJZLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 17
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 17
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 14
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims description 13
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 11
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims description 10
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XTWYTFMLZFPYCI-KQYNXXCUSA-N 5'-adenylphosphoric acid Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(=O)OP(O)(O)=O)[C@@H](O)[C@H]1O XTWYTFMLZFPYCI-KQYNXXCUSA-N 0.000 claims description 4
- XTWYTFMLZFPYCI-UHFFFAOYSA-N Adenosine diphosphate Natural products C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1C1OC(COP(O)(=O)OP(O)(O)=O)C(O)C1O XTWYTFMLZFPYCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 4
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 4
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims description 4
- 102000003886 Glycoproteins Human genes 0.000 claims description 3
- 108090000288 Glycoproteins Proteins 0.000 claims description 3
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- 102000002260 Alkaline Phosphatase Human genes 0.000 claims description 2
- 108020004774 Alkaline Phosphatase Proteins 0.000 claims description 2
- 125000005619 boric acid group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 2
- OIRDTQYFTABQOQ-KQYNXXCUSA-N adenosine Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H]1O OIRDTQYFTABQOQ-KQYNXXCUSA-N 0.000 abstract description 12
- 239000002077 nanosphere Substances 0.000 abstract description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract description 6
- 239000002126 C01EB10 - Adenosine Substances 0.000 abstract description 5
- 229960005305 adenosine Drugs 0.000 abstract description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 5
- UDMBCSSLTHHNCD-UHFFFAOYSA-N Coenzym Q(11) Natural products C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1C1OC(COP(O)(O)=O)C(O)C1O UDMBCSSLTHHNCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- UDMBCSSLTHHNCD-KQYNXXCUSA-N adenosine 5'-monophosphate Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(O)=O)[C@@H](O)[C@H]1O UDMBCSSLTHHNCD-KQYNXXCUSA-N 0.000 abstract 1
- LNQVTSROQXJCDD-UHFFFAOYSA-N adenosine monophosphate Natural products C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1C1OC(CO)C(OP(O)(O)=O)C1O LNQVTSROQXJCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract 1
- JMZFEHDNIAQMNB-UHFFFAOYSA-N m-aminophenylboronic acid Chemical compound NC1=CC=CC(B(O)O)=C1 JMZFEHDNIAQMNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 22
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 19
- 235000010338 boric acid Nutrition 0.000 description 15
- 229960002645 boric acid Drugs 0.000 description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 description 10
- LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I dipotassium trisodium dihydrogen phosphate hydrogen phosphate dichloride Chemical compound P(=O)(O)(O)[O-].[K+].P(=O)(O)([O-])[O-].[Na+].[Na+].[Cl-].[K+].[Cl-].[Na+] LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 8
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 8
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 8
- 239000002953 phosphate buffered saline Substances 0.000 description 8
- 102000002070 Transferrins Human genes 0.000 description 7
- 108010015865 Transferrins Proteins 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 7
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 7
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 5
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 4
- 108010064696 N,O-diacetylmuramidase Proteins 0.000 description 3
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 3
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 238000002296 dynamic light scattering Methods 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 3
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 3
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 3
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 239000012745 toughening agent Substances 0.000 description 3
- 108010031480 Artificial Receptors Proteins 0.000 description 2
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 2
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 2
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DPDMMXDBJGCCQC-UHFFFAOYSA-N [Na].[Cl] Chemical compound [Na].[Cl] DPDMMXDBJGCCQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 150000002016 disaccharides Chemical class 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- GNBHRKFJIUUOQI-UHFFFAOYSA-N fluorescein Chemical compound O1C(=O)C2=CC=CC=C2C21C1=CC=C(O)C=C1OC1=CC(O)=CC=C21 GNBHRKFJIUUOQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 2
- HOGDNTQCSIKEEV-UHFFFAOYSA-N n'-hydroxybutanediamide Chemical compound NC(=O)CCC(=O)NO HOGDNTQCSIKEEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N phenanthrene Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C=CC2=C1 YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001690 polydopamine Polymers 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108020003175 receptors Proteins 0.000 description 2
- 102000005962 receptors Human genes 0.000 description 2
- QHFAXRHEKNHTDH-UHFFFAOYSA-N (2-ethenylphenyl)boronic acid Chemical compound OB(O)C1=CC=CC=C1C=C QHFAXRHEKNHTDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IANQTJSKSUMEQM-UHFFFAOYSA-N 1-benzofuran Chemical compound C1=CC=C2OC=CC2=C1 IANQTJSKSUMEQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 1-ethyl-(3-dimethylaminopropyl) Chemical group 0.000 description 1
- PXFBZOLANLWPMH-UHFFFAOYSA-N 16-Epiaffinine Natural products C1C(C2=CC=CC=C2N2)=C2C(=O)CC2C(=CC)CN(C)C1C2CO PXFBZOLANLWPMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OALHHIHQOFIMEF-UHFFFAOYSA-N 3',6'-dihydroxy-2',4',5',7'-tetraiodo-3h-spiro[2-benzofuran-1,9'-xanthene]-3-one Chemical compound O1C(=O)C2=CC=CC=C2C21C1=CC(I)=C(O)C(I)=C1OC1=C(I)C(O)=C(I)C=C21 OALHHIHQOFIMEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001712 DNA sequencing Methods 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- NYHBQMYGNKIUIF-UUOKFMHZSA-N Guanosine Chemical compound C1=NC=2C(=O)NC(N)=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H]1O NYHBQMYGNKIUIF-UUOKFMHZSA-N 0.000 description 1
- 108060003951 Immunoglobulin Proteins 0.000 description 1
- COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N L-phenylalanine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N L-tryptophane Chemical compound C1=CC=C2C(C[C@H](N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N L-tyrosine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 1
- 108091005461 Nucleic proteins Proteins 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N Tryptophan Natural products C1=CC=C2C(CC(N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006035 Tryptophane Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- BZENMJNAVSGUNA-UHFFFAOYSA-N boric acid pyrimidine Chemical compound B(O)(O)O.N1=CN=CC=C1 BZENMJNAVSGUNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWYPGEFOZYBWDP-UHFFFAOYSA-N boric acid;pyridine Chemical compound OB(O)O.C1=CC=NC=C1 PWYPGEFOZYBWDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZADPBFCGQRWHPN-UHFFFAOYSA-N boronic acid Chemical compound OBO ZADPBFCGQRWHPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005620 boronic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 238000001506 fluorescence spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000002189 fluorescence spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000001215 fluorescent labelling Methods 0.000 description 1
- 229920001109 fluorescent polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000010166 immunofluorescence Methods 0.000 description 1
- 102000018358 immunoglobulin Human genes 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 238000000707 layer-by-layer assembly Methods 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 1
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 1
- COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N phenylalanine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005575 polycyclic aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000003752 polymerase chain reaction Methods 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000003753 real-time PCR Methods 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000002342 ribonucleoside Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000004054 semiconductor nanocrystal Substances 0.000 description 1
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229940126586 small molecule drug Drugs 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000001226 triphosphate Substances 0.000 description 1
- 229940048102 triphosphoric acid Drugs 0.000 description 1
- 229960004799 tryptophan Drugs 0.000 description 1
- OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N tyrosine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002211 ultraviolet spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
本发明公开了一种荧光纳米球及其制备方法，以及其在化学传感方面的应用。该荧光纳米探针由间氨基苯硼酸在水溶液中经催化剂催化自聚合而得，通过超滤处理，得到粒径分布均一的荧光纳米球。该荧光纳米探针可与单磷酸腺苷修饰的氧化石墨烯组合成荧光共振能量转移体系，在该体系中加入顺式二羟基生物分子后，由于硼亲和相互作用的竞争，荧光纳米球脱离单磷酸腺苷修饰氧化石墨烯而与顺式二羟基生物分子结合，荧光纳米球荧光得以恢复，且在一定的浓度范围内，荧光强度与顺式二羟基生物分子的浓度呈线性关系。本发明所述的荧光纳米探针的荧光性质稳定、不易受环境因素影响。该荧光纳米探针具有制备简单、识别选择性好和抗干扰能力强等优点。
Description
技术领域
本发明涉及功能化材料领域和荧光纳米探针领域，也涉及到分子识别与化学传感。
背景技术
荧光探针是一类具有灵敏度高、反应时间快等优点的生物分子传感器，是应用最多的荧光光谱技术之一。迄今为止，文献报道的荧光探针已有上千种。其大致可分为内源性荧光探针和外源性荧光探针两大类：内源性荧光探针主要是一些本身具有荧光性质的氨基酸、蛋白质及核酸等，这类荧光探针通常包含色氨酸、酪氨酸及苯丙氨酸等具有芳环结构的氨基酸或具有荧光性质的碱基；外源性荧光探针主要是指通过荧光基团标记或衍生具有强荧光活性基团的一类物质，这类荧光探针的荧光强度、激发和发射波长往往与标记基团有关。目前常用的荧光探针主要有荧光素类探针[Urano,Y.;Kamiya,M.;Kanda,K.;Ueno,T.;Hirose,K.;Nagano,T.Evolution of fluorescein as a platform for finely tunable fluorescenceprobes.J.Am.Chem.Soc.2005,127,4888]（《美国化学会志》2005年第127卷第4888页《荧光素作为可调控荧光探针平台的进展》）、无机离子荧光探针[Zhao,Y.;Zhang,X.B.;Han,Z.X.Highly Sensitive and Selective Colorimetric and Off-OnFluorescent Chemosensor for Cu2+in Aqueous Solution and Living Cells.Anal.Chem.2009,81,7022（《分析化学》2009年第81卷第7022页《高灵敏度、高选择性的比色和荧光化学传感器开关用于水溶液中和活细胞中Cu2+检测》）;Song,C.X.;Zhang,X.L.;Jia,C.Y.Highly sensitive and selective fluorescence sensor basedon functional SBA-15for detection of Hg2+in Aqueous Media.Talanta,2010,81,643]（《塔兰塔》2010年第81卷第643页《基于功能化SBA-15的高灵敏度、高选择性的荧光传感器用于水介质中的Hg2+的检测》）、膜探针[Loew,L.M.;Scully,S.;Simpson,L.;Waggoner,A.S.Evidence for a charge-shift electrochromic mechanismin a probe of membrane potential.Nature,1979,281,497]（《自然》1979年第281卷第497页《探索膜电势电荷转移电化学发光机理的证据》）、分子信标[Fang,X.H.;Li,J.W.J.;Perlette,J.;Tan,W.H.;Wang,K.M.Molecular beacons-Novelfluorescent probes.Anal.Chem.2000,72,747A]（《分析化学》2000年第72卷第747A页《分子信标-新型荧光探针》）等。荧光探针除应用于核酸和蛋白质的定量分析外，在染色、成像、核酸分子杂交、定量PCR（聚合酶链反应）技术以及DNA测序上都有着广泛的应用。
传统的荧光探针主要是一些有机小分子的均相体系（如：萘、蒽、菲、苯并呋喃、杂环荧光团、金属有机配合物及其衍生物等）利用荧光团与目标分析物之间的氢键作用以及疏水作用结合进行分析，这类体系在质子溶剂中由于溶剂氢键的竞争作用而存在干扰，因此只适用于质子惰性的溶剂。显然，这样的体系存在着明显的缺陷，如水溶性和生物兼容性差、荧光稳定性及识别的选择性差等，因此，该类荧光探针的应用范围窄。随着荧光技术的发展，近些年出现了多种新型荧光探针，如：无机发光量子点[Lu,C.H.;Yang,H.H.;Zhu,C.L.;Chen,X.;Chen,G.N.A Graphene Platform for Sensing Biomolecules.Angew.Chem.Int.Ed.2009,48,4785]（《德国应用化学》2009年第48卷第4785页《用于检测生物分子的石墨烯平台》）、金属纳米粒子[Li,H.;Qiang,W.B.;Vuki,M.;Xu,D.K.;Chen,H.Y.Fluorescence Enhancement of Silver Nanoparticle Hybrid Probes andUltrasensitive Detection of IgE.Anal.Chem.2011,83,8945]（《分析化学》2011年第83卷第8945页《银纳米粒子杂化探针的荧光增强与免疫球蛋白E的超灵敏检测》）、可持续发光纳米粒子[He,Y.;Su,Y.Y.;Yang,X.B.;Kang,Z.H.;Xu,T.T.;Zhang,R.Q.;Fan,C.H.;Lee,S.T.Photo and pH Stable,Highly-Luminescent SiliconNanospheres and Their Bioconjugates for Immunofluorescent Cell Imaging.J.AM.CHEM.SOC.2009,131,4434]（《美国化学会志》2009年第131卷第4434页《光和pH稳定的、高发光强度的纳米微球和它们的生物共轭体用于免疫荧光细胞成像》）、荧光聚合物纳米球[Zhang,X.Y.;Wang,S.Q.;Xu,L.X.;Feng,L.;Ji,Y.;Tao,L.;Li,S.X.;Wei,Y.Biocompatible polydopamine fluorescent organic nanoparticles:facile preparation and cell imaging.Nanoscale,2012,4,5581]（《纳米尺度》第2012年第4卷第5581页,《生物兼容的聚多巴胺荧光有机纳米粒子：制备和细胞成像》）、复合荧光二氧化硅纳米粒子[Jr,M.B.;Moronne,M.;Gin,P.;Weiss,S.;Alivisatos,A.P.Semiconductor nanocrystals as fluorescent biological labels.Science,1998,281,2013]（《科学》1998年第281卷第2013页《半导体纳米晶作为生物荧光标记》）等，这些新型荧光探针具有更高的发光亮度/荧光强度以及更好的光稳定性，同时也因为纳米微球的尺寸和功能化能够被精确地控制，其水溶性和生物兼容性大大增强，因此，因此这类新型荧光探针很大程度地满足了化学传感器、生物成像分析等方面的要求。
硼酸功能化的荧光探针是一类基于硼亲和作用的新型荧光探针，具有选择性识别顺式二羟基化合物的能力，已被广泛用于各种顺式二羟基化合物的识别与检测，如：糖类、糖蛋白、某些RNA、DNA、核苷酸及小分子药物等。早期的硼酸功能化的荧光探针主要是通过在小分子多环芳烃荧光团上修饰硼酸基团，利用硼酸与糖之间的硼亲和作用产生的荧光信号或颜色变化来检测糖。James和Arimori等人[Arimori,S.;Consiglio,G.A.;Phillips,M.D.;James,T.D.Tuningsaccharide selectivity in modular fluorescent sensors.Tetrahehron Letters,2003,44,4789(《四面体快报》2003年第44卷第4789页《调整模块化荧光传感器对糖的选择性》);Arimori,S.;Phillips,M.D.;James,T.D.Probing disaccharide selectivitywith modular fluorescent sensors.Tetrahedron Letters,2004,45,1539]（《四面体快报》2004年第45卷第1539页《探索模块化荧光传感器对二糖的选择性》）在这方面做了一系列的研究，结果表明：不同类型的荧光团以及硼酸基团与荧光团之间间隔臂的长度和位置在糖类的专一性识别中起到了十分重要的作用，同时，荧光团的种类直接影响荧光探针的荧光强度，且荧光团上不同种类的取代基团对荧光探针的水溶性、生物兼容性、荧光稳定性及灵敏度等有着很大的影响。经过20多年的发展，硼酸功能化的小分子荧光探针虽然已经在许多方面取得了很大的进展，如：改善了选择性、增加了荧光强度、提高了灵敏度等，但由于荧光团本身都是多环芳烃，因此没办法克服固有的水溶性和生物兼容性差的缺点，此外，小分子荧光探针的荧光稳定性差，容易受环境变化的影响，因此极大地限制了硼酸功能化荧光探针的应用。为了解决这些问题，硼酸功能化的高分子聚合物探针[Patterson,S.;Smith,B.D.;Taylor,R.E.Fluorescence sensing of a ribonucleoside5'-triphosphate.Tetrahedron Letters,1997,38,6323]（《四面体快报》1997年第38卷第6323页《核糖核苷5’-三磷酸的荧光响应》）、膜探针[Suri,J.T.;Cordes,D.B.;Cappuccio,F.E.;Wessling,R.A.;Singaram,B.Continuous glucose sensing with afluorescent thin-film hydrogel.Angew.Chem.Int.Ed.2003,42,5857]（《德国应用化学》2003年第42卷第5857页《荧光薄膜水凝胶用于葡萄糖的持续监测》）、量子点[Cordes,D.B.;Gamsey,S.;Singaram,B.Fluorescent quantum dots with boronic acidsubstituted viologens to sense glucose in aqueous solution.Angew.Chem.Int.Ed.2006,45,3829]（《德国应用化学》2006年第45卷第3829页《硼酸取代紫罗碱荧光量子点用于水溶液中葡萄糖响应》）、水凝胶荧光传感器[Ma,W.M.J.;Morais,M.P.P.;Hooge,F.D.;Elsen,J.M.H.;Cox,J.P.L.;James,T.D.;Fossey,J.S.Dyedisplacement assay for saccharide detection with boronate hydrogels.Chem.Commun.2009,532]（《化学通讯》2009年第532页《硼酸水凝胶染料取代试验用于糖类检测》）以及半合成生物传感器[Nakata,E.;Nagase,T.;Shinkai,S.;Hamachi,I.Coupling a natural receptor protein with an artificial receptor to afford a semisyntheticfluorescent biosensor.J.Am.Chem.Soc.2004,126,490]（《美国化学会志》2004年第126卷第490页《结合天然受体蛋白与人工受体来制备半合成的荧光生物传感器》）等被相继制备出来，这些探针有着更好的水溶性、生物兼容性及荧光强度和灵敏度。
硼酸功能化的荧光探针从小分子荧光团到高分子聚合物及纳米材料经历了一系列的演变与进步，经过多年的发展，硼酸功能化的荧光探针已经在许多方面取得了大的进展，如：高的荧光强度、灵敏度及良好的水溶性和生物兼容性等。然而，所有这些荧光探针都有着各自的缺陷，如：制备过程繁琐耗时、需要功能化及后修饰等步骤，而且所得材料的荧光性质稳定性差，容易受环境因素（如pH、荧光淬灭剂、增强剂等）的影响。
发明内容
为了克服现有荧光探针制备繁琐、荧光稳定性差等缺点，本发明目的在于提供一种制备简单、选择性好、荧光性质稳定、不易受环境因素（如荧光淬灭剂、增强剂和pH等）影响的荧光纳米探针及其制备方法和其在化学传感方面的应用。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种荧光纳米探针，它是间氨基苯硼酸在水相中自聚合形成的聚间氨基苯硼酸纳米球。
上述荧光纳米探针的直径为5～10nm，其粒径分布均一，其最大激发波长和最大发射波长分别为350nm和455nm；所述荧光纳米探针的表面含有能与顺式二羟基化合物选择性结合的硼酸官能团。
本发明中上述荧光纳米探针的制备方法，该方法包括如下步骤：
（1）间氨基苯硼酸单体的自聚合：将间氨基苯硼酸溶解在碱性磷酸盐缓冲液中，制备成混合溶液，然后加入双氧水，其中双氧水的加入量为所述混合溶液体积的1.5倍，25℃～30℃下搅拌聚合约5小时即得到所述间氨基苯硼酸聚合物；
（2）粒径均一的聚间氨基苯硼酸纳米球的制备：将步骤（1）得到的间氨基苯硼酸聚合物先用截取分子量为50000Da的超滤管超滤，再将滤出液转移至截取分子量为3000Da的超滤管超滤，收集保留在超滤管内的部分，然后将保留在超滤管内的部分冻干后即可得到粒径均一的聚间氨基苯硼酸纳米球。
本发明中所述荧光纳米探针在顺式二羟基生物分子的选择性识别和传感方面的应用。
对于上述应用的进一步改进，所述荧光纳米探针可与化学修饰的氧化石墨烯组合成荧光共振能量转移（FRET）体系，在该FRET体系中加入顺式二羟基生物分子后，由于硼亲和相互作用的竞争，荧光纳米探针脱离化学修饰的氧化石墨烯而与顺式二羟基生物分子结合，荧光纳米探针荧光得以恢复，且在一定的浓度范围内，荧光恢复程度与顺式二羟基生物分子的浓度呈线性关系。因此，利用该荧光纳米探针可实现对顺式二羟生物分子如糖蛋白和糖等的选择性传感。该荧光纳米探针具有制备简单、识别选择性好和抗干扰能力强等优点。
本发明中，所述化学修饰的氧化石墨烯中所用的修饰物包括单磷酸腺苷、二磷酸腺苷或葡萄糖等顺式二羟基化合物，能与荧光纳米探针形成较弱的硼亲和作用。其中所述单磷酸腺苷修饰的氧化石墨烯为超强淬灭剂。
有益效果：与现有技术相比，本发明所述的荧光纳米探针具有荧光性质稳定性强、不易受环境因素（如荧光淬灭剂、增强剂和pH等）影响、线性范围宽的优点。而且荧光纳米探针的制备方法简单；在荧光纳米探针的应用方面也具有识别选择性好和抗干扰能力强等优点。
附图说明
图1聚间氨基苯硼酸纳米球的制备路线；
图2聚间氨基苯硼酸纳米球在不同放大倍数的透射电镜图；
图3聚间氨基苯硼酸纳米球的动态光散射粒径表征（A）及紫外光谱、荧光激发和发射光谱图（B）；
图4不同化合物（A:果糖;B:葡萄糖;C:溶菌酶;D:苯胺;E:腺苷;F:氯化钠;G:双氧水）和pH（H）对聚间氨基苯硼酸纳米球及其他荧光取代硼酸的荧光强度的影响；
图5氧化石墨烯（A）及单磷酸腺苷修饰的氧化石墨烯（B）的透射电镜图；
图6氧化石墨烯及单磷酸腺苷修饰的氧化石墨烯的紫外（A）及红外（B）光谱图；
图7基于聚间氨基苯硼酸纳米球及单磷酸腺苷修饰的氧化石墨烯的荧光共振能量转移及用于顺式二羟基化合物的选择性识别的原理图；
图8聚间氨基苯硼酸纳米球荧光淬灭与AMP-GO浓度的关系（A和B）及淬灭后荧光恢复与转铁蛋白的浓度的关系（C和D）；
图9荧光共振能量转移体系对顺式二羟基化合物识别的选择性。F0表示最初的荧光强度；F表示加入不同化合物后的荧光强度。A,荧光共振能量转移体系（0.25mg/mL聚间氨基苯硼酸纳米球-0.1mg/mL单磷酸腺苷修饰氧化石墨烯）；B,间氨基苯硼酸（0.25mg/mL）体系；
图10间氨基苯硼酸纳米球的荧光恢复与葡萄糖浓度的关系。A是以单磷酸腺苷修饰的氧化石墨烯作为淬灭剂发生荧光淬灭后的纳米球的荧光恢复，B是以氧化石墨烯作为淬灭剂发生荧光淬灭后的纳米球的荧光恢复。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明中所用的超纯水是指经过美国密理博公司Milli-Q Advantage A10超纯水净化***得到的水。
实施例1：聚间氨基苯硼酸纳米球的制备
反应路线如图1所示。首先配制含1-10mg/mL间氨基苯硼酸的0.1M磷酸盐缓冲液（pH10.5），得到无色透明混合溶液；然后向混合溶液中加入质量浓度为30%的双氧水，其中双氧水的加入量为混合溶液体积的1.5倍，25℃～30℃下搅拌反应约5小时，得到亮黄色溶液。该亮黄色溶液用截留分子量为50000Da的超滤管超滤，将滤出液转移到截留分子量为3000Da的超滤管继续超滤至体积200微升以下，收集所得分子量为3000Da～50000Da的部分，经冷冻干燥后即得到聚间氨基苯硼酸合物纳米球粉末。所得聚间氨基苯硼酸合物纳米球的形貌见透射电镜（TEM）照片（如图2）。
实施例2：聚间氨基苯硼酸纳米球的粒径、紫外吸收及荧光性质表征
（1）动态光散射表征粒径分布
将实施例1中制得的聚间氨基苯硼酸纳米球溶解在超纯水中，制备成浓度为5mg/mL的溶液，超声1小时后用动态光散射仪表征其粒径分布，结果如图3A。由图可知，制备得到的聚间氨基苯硼酸纳米球有着均一的粒径分布，粒径约5～10nm，该结果与TEM表征相吻合。
（2）紫外吸收光谱及荧光光谱
将实施例1中制得的聚间氨基苯硼酸纳米球溶解在超纯水中，制备成浓度为0.25mg/mL的溶液，然后测荧光及紫外吸收光谱，结果如图3B。聚间氨基苯硼酸纳米球的最大激发和发射波长分别为350nm和455nm，最大紫外吸收波长在214nm处，而在200nm～350nm均有不同程度的紫外吸收。
实施例3：聚间氨基苯硼酸纳米球及荧光取代硼酸的荧光稳定性考察
取适量的间氨基苯硼酸、对乙烯基苯硼酸、吡啶硼酸、嘧啶硼酸及聚间氨基苯硼酸纳米球分别溶解在0.1M的磷酸盐缓冲液（pH10.5）中，分别配成浓度为0.25mg/mL的溶液，每种溶液分成8份，分别考察不同浓度的果糖、葡萄糖、溶菌酶、苯胺、腺苷、氯化钠及双氧水；和pH对各溶液荧光强度的影响。结果如图4。由图可知，和荧光取代硼酸比较，聚间氨基苯硼酸纳米球荧光稳定好，不易受各种条件的影响。
实施例4：单磷酸腺苷修饰的氧化石墨烯（AMP-GO）的制备
首先制备富含活性基团（如羧基、环氧和羟基等）的氧化石墨烯（GO），制备方法参见[Hummers Jr,W.S.;Offeman,R.E.Preparation of Graphitic Oxide.J.Am.Chem.Soc.1958,80,1339]（《美国化学会志》1958年第80卷第1339页《氧化石墨烯的制备》）;[Kovtyukhova.N.I.;Ollivier.P.J.;Martin.B.R.;Mallouk.T.E.;Chizhik.S.A.;Buzaneva.E.V.;Gorchinskiy.A.D.Layer-by-layer assembly ofultrathin composite films from micron-sized graphite oxide sheets and polycations.Chem.Mater.1999,11,771]（《化学材料》1999年第11卷第771页《微米级的氧化石墨烯片和聚阳离子形成的超薄复合物膜的层-层自组装》）。所得氧化石墨烯的TEM形貌见图5A。
称取11mg上述氧化石墨烯溶解于20mL0.1M磷酸盐缓冲液（pH7.4）中，然后分别加入11mg（1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐）（EDC）和11mg N-羟基琥珀酰亚胺（NHS），25℃～30℃下反应2小时，然后再加入11mg单磷酸腺苷并在25℃～30℃下振荡反应约10小时。反应完成后，将溶液在15000rpm的转速下离心1小时，收集沉淀并用水清洗后再次在相同条件下离心，反复清洗离心3-5次，最后收集沉淀并称重后用0.1M磷酸盐缓冲液（pH10.5）配制成2mg/mL浓度的溶液，4℃冷藏备用，即得到所述单磷酸腺苷修饰的氧化石墨烯。所述单磷酸腺苷修饰的氧化石墨烯的TEM形貌见图5B。
实施例5：氧化石墨烯及单磷酸腺苷修饰的氧化石墨烯的紫外和红外光谱表征
将实施例4中制得的氧化石墨烯及单磷酸腺苷修饰的氧化石墨烯分别配制成浓度为0.3mg/mL的水溶液，然后分别测量他们的紫外吸收光谱，结果如图6A。由图可知，修饰过单磷酸腺苷的氧化石墨烯的最大吸收波长与氧化石墨烯的最大吸收波长相同（都在230nm处），证明修饰过单磷酸腺苷的氧化石墨烯仍然维持着氧化石墨烯的骨架结构。
将实施例4中制得的氧化石墨烯及单磷酸腺苷修饰的氧化石墨烯经常温真空干燥后制备成粉末，然后进行红外表征，结果如图6B。由图可知，修饰过单磷酸腺苷的氧化石墨烯在1739.78nm（C=N峰）、1224.89nm、1168.89nm（P=O峰）处出现了三个新的峰，同时3186.44nm（-OH峰）处红外吸收有所增强，证明了单磷酸腺苷成功地修饰到氧化石墨烯上。
实施例6：氧化石墨烯及单磷酸腺苷修饰氧化石墨烯中C、O、N相对含量测定
将实施例4中制得的氧化石墨烯及单磷酸腺苷修饰的氧化石墨烯用能量色散X射线光谱仪（EDX）测试其中C、O、N的相对含量，结果如表1。氧化石墨烯中氮元素含量为0，经过单磷酸腺苷修饰之后，氮元素的含量为3.98%（Wt%），证明了氧化石墨烯表面成功地修饰上了单磷酸腺苷。
表1.氧化石墨烯和单磷酸腺苷修饰的氧化石墨烯的元素组成的EDX分析结果
实施例7：基于聚间氨基苯硼酸纳米球的荧光共振能量转移及用于转铁蛋白的选择性识别
基于聚间氨基苯硼酸纳米球的荧光共振能量转移及用于顺式二羟基化合物的选择性识别的原理图见图7。本实施例以转铁蛋白为被测物加以验证。
取适量聚间氨基苯硼酸纳米球溶解在0.1M磷酸盐缓冲液（pH10.5）中，配制成浓度为0.25mg/mL的溶液，分成7份，分别加入浓度为0mg/mL，0.01mg/mL，0.025mg/mL，0.05mg/mL，0.1mg/mL，0.2mg/mL和0.5mg/mL的单磷酸腺苷修饰的氧化石墨烯，其中浓度为0mg/mL者为空白对照，25℃～30℃反应3小时后分别测量荧光强度，荧光变化与单磷酸腺苷修饰的氧化石墨烯浓度关系如图8A和8B。如图显示，单磷酸腺苷修饰的氧化石墨烯是一种强有效的荧光淬灭剂，当单磷酸腺苷修饰的氧化石墨烯浓度为0.5mg/mL时淬灭效率即达到几乎100%，即使浓度为0.1mg/mL时淬灭效率也能达到70%以上。
取适量聚间氨基苯硼酸纳米球用0.1M磷酸盐缓冲液（pH10.5）配成浓度为0.25mg/mL的聚间氨基苯硼酸纳米球混合溶液，加入单磷酸腺苷修饰的氧化石墨烯，浓度为0.1mg/mL，涡旋超声后25℃～30℃反应3小时。然后将所得聚间氨基苯硼酸纳米球和单磷酸腺苷修饰的氧化石墨烯的混合溶液分成10份，分别加入0mg/mL，0.2mg/mL，0.4mg/mL，0.6mg/mL，0.8mg/mL，1.0mg/mL，2.0mg/mL，3.0mg/mL，4.0mg/mL和5.0mg/mL的转铁蛋白，25℃～30℃反应3小时后测荧光强度变化。结果如图8C和8D。从图中可以看出，荧光恢复强度随着加入的转铁蛋白的浓度升高呈线性增加。以上结果说明，该荧光共振能量转移可以选择性定量分析顺式二羟基化合物。
实施例8：荧光共振能量转移的选择性
取适量聚间氨基苯硼酸纳米球，用0.1M磷酸盐缓冲液（pH10.5）配制成浓度为0.25mg/mL的聚间氨基苯硼酸纳米球混合溶液，然后再加入单磷酸腺苷修饰的氧化石墨烯，浓度为0.1mg/mL，涡旋超声后25℃～30℃反应3小时。然后将所得的聚间氨基苯硼酸纳米球和单磷酸腺苷修饰的氧化石墨烯的混合溶液分成6份，分别加入浓度均为1mg/mL的葡萄糖、苯胺、腺苷、脱氧腺苷，以及浓度均为5mg/mL的转铁蛋白、溶菌酶，25℃～30℃反应3小时后测荧光强度变化，结果如图9A所示。从图中可以看出，荧光恢复现象只有当存在顺式二羟基生物分子（如：腺苷、葡萄糖和转铁蛋白）时才能有选择性地发生，证明了本方法有着很好的选择性。以间氨基苯硼酸单体的荧光给体，替代聚间氨基苯硼酸纳米球，其他实验同上，考察荧光恢复的选择性。结果如图9B。相比间氨基苯硼酸聚合物纳米球而言，单体的荧光恢复没有选择性。
实施例9：对葡萄糖的选择性识别
将适量聚间氨基苯硼酸纳米球用0.1M磷酸盐缓冲液（pH10.5）配制成浓度为0.25mg/mL的聚间氨基苯硼酸纳米球混合溶液，加入单磷酸腺苷修饰的氧化石墨烯，浓度为0.1mg/mL，涡旋超声后25℃～30℃反应3小时。将所得的聚间氨基苯硼酸纳米球和单磷酸腺苷修饰的氧化石墨烯的混合溶液分成8份，分别加入浓度为0.05mg/mL，0.1mg/mL，0.2mg/mL，0.4mg/mL，0.6mg/mL，0.8mg/mL，1.0mg/mL和1.2mg/mL的葡萄糖，25℃～30℃涡旋振荡反应3小时后测量荧光变化，结果如图10。由图可知，在葡萄糖浓度为0.05mg/mL～1.2mg/mL时，间氨基苯硼酸纳米球的荧光恢复随葡萄糖浓度增加呈线性增加。采用标准加入法，对健康人血清样品中葡萄糖进行检测，测得葡萄糖浓度为0.93±0.08mg/mL(n=5)，该结果与健康人血糖浓度范围相符。
Claims (10)
1.一种荧光纳米探针，其特征在于，所述荧光纳米探针是间氨基苯硼酸在水相中自聚合形成的聚间氨基苯硼酸纳米球。
2.根据权利要求1所述的荧光纳米探针，其特征在于，所述荧光纳米探针的直径为5~10 nm，其粒径分布均一，其最大激发波长和最大发射波长分别为350 nm和455 nm；所述荧光纳米探针的表面含有能与顺式二羟基化合物选择性结合的硼酸官能团。
3.权利要求1所述的荧光纳米探针的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）间氨基苯硼酸单体的自聚合：将间氨基苯硼酸溶解在碱性磷酸盐缓冲液中，制备成混合溶液，然后加入双氧水，其中双氧水的加入量为所述混合溶液体积的1.5倍，25℃~30℃下搅拌聚合5小时即得到所述间氨基苯硼酸聚合物；
（2）粒径均一的聚间氨基苯硼酸纳米球的制备：将步骤（1）得到的间氨基苯硼酸聚合物先用截取分子量为50000 Da的超滤管超滤，再将滤出液转移至截取分子量为3000 Da的超滤管超滤，收集保留在超滤管内的部分，然后将保留在超滤管内的部分冻干后即可得到粒径均一的聚间氨基苯硼酸纳米球。
4.根据权利要求3所述的荧光纳米探针的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述混合溶液中含有间氨基苯硼酸1-10mg/mL。
5.根据权利要求3所述的荧光纳米探针的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述双氧水的质量浓度为30%。
6.权利要求1所述的荧光纳米探针在顺式二羟基生物分子的选择性识别和传感方面的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，首先将所述荧光纳米探针与化学修饰的氧化石墨烯组合成荧光共振能量转移体系，在所述荧光共振能量转移体系中加入顺式二羟基生物分子后，所述荧光纳米探针脱离功能化的氧化石墨烯而与顺式二羟基生物分子结合，所述荧光纳米探针荧光得以恢复，且在一定的浓度范围内，荧光强度与顺式二羟基生物分子的浓度呈线性关系。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述化学修饰的氧化石墨烯中所用的修饰物包括单磷酸腺苷、二磷酸腺苷或葡萄糖等与硼酸有着较弱的硼亲和作用的顺式二羟基化合物。
9.根据权利要求6或7所述的应用，其特征在于，所述顺式二羟基生物分子包括糖蛋白和糖类。
10.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述顺式二羟基生物分子的浓度范围为0.05 mg/mL~1.2 mg/mL。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410036886.5A CN103937486B (zh) | 2014-01-26 | 2014-01-26 | 一种荧光纳米探针及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410036886.5A CN103937486B (zh) | 2014-01-26 | 2014-01-26 | 一种荧光纳米探针及其制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103937486A true CN103937486A (zh) | 2014-07-23 |
| CN103937486B CN103937486B (zh) | 2016-03-02 |
Family
ID=51185368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410036886.5A Expired - Fee Related CN103937486B (zh) | 2014-01-26 | 2014-01-26 | 一种荧光纳米探针及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103937486B (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105675559A (zh) * | 2016-01-14 | 2016-06-15 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种利用碳点作为荧光探针检测多巴胺的方法 |
| CN106474492A (zh) * | 2015-09-02 | 2017-03-08 | 华东理工大学 | 腺苷5′-单磷酸介导的靶向肿瘤的纳米传递***的构建与应用 |
| CN107828008A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-03-23 | 天津科技大学 | 一种双荧光通道聚合物微球的制备方法及其应用 |
| CN110051854A (zh) * | 2018-01-16 | 2019-07-26 | 复旦大学 | 腺苷单磷酸amp复合物及其在制备肿瘤靶向纳米递药***中的应用 |
| CN111272945A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-06-12 | 中国科学院海洋研究所 | 一种d-氨基酸检测试剂盒及其检测方法 |
| CN111579467A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-08-25 | 天津医科大学 | 双功能氧化石墨烯复合材料及其检测贴壁细胞的应用 |
| CN112082980A (zh) * | 2020-10-12 | 2020-12-15 | 青海大学 | 一种基于碳点的离子印迹荧光传感器的制备方法 |
| CN113588619A (zh) * | 2021-08-13 | 2021-11-02 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 2-氨基苯硼酸在二氧化碳含量检测中的应用 |
| CN113916845A (zh) * | 2020-07-10 | 2022-01-11 | Tcl科技集团股份有限公司 | 一种多羟基化合物的检测方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1796440A (zh) * | 2004-12-24 | 2006-07-05 | 同济大学 | 无乳化纳米颗粒聚苯胺制备方法 |
| CN102660021A (zh) * | 2012-04-13 | 2012-09-12 | 苏州义创新材料科技有限公司 | 一种聚苯胺纳米微球及其制备方法 |
| WO2013016696A1 (en) * | 2011-07-28 | 2013-01-31 | Cedars-Sinai Medical Center | Antioxidant, neuroprotective and antineoplastic nanoparticles comprising a therapeutic agent on an amphiphilic spacer or an amphiphilic polymer |
-
2014
- 2014-01-26 CN CN201410036886.5A patent/CN103937486B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1796440A (zh) * | 2004-12-24 | 2006-07-05 | 同济大学 | 无乳化纳米颗粒聚苯胺制备方法 |
| WO2013016696A1 (en) * | 2011-07-28 | 2013-01-31 | Cedars-Sinai Medical Center | Antioxidant, neuroprotective and antineoplastic nanoparticles comprising a therapeutic agent on an amphiphilic spacer or an amphiphilic polymer |
| CN102660021A (zh) * | 2012-04-13 | 2012-09-12 | 苏州义创新材料科技有限公司 | 一种聚苯胺纳米微球及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 程鹏等: "聚间氨基苯硼酸纳米纤维的化学氧化合成及表征", 《武汉工业学院学报》, vol. 32, no. 1, 31 March 2013 (2013-03-31) * |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106474492A (zh) * | 2015-09-02 | 2017-03-08 | 华东理工大学 | 腺苷5′-单磷酸介导的靶向肿瘤的纳米传递***的构建与应用 |
| CN105675559A (zh) * | 2016-01-14 | 2016-06-15 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种利用碳点作为荧光探针检测多巴胺的方法 |
| CN107828008A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-03-23 | 天津科技大学 | 一种双荧光通道聚合物微球的制备方法及其应用 |
| CN107828008B (zh) * | 2017-11-20 | 2020-04-17 | 天津科技大学 | 一种双荧光通道聚合物微球的制备方法及其应用 |
| CN110051854A (zh) * | 2018-01-16 | 2019-07-26 | 复旦大学 | 腺苷单磷酸amp复合物及其在制备肿瘤靶向纳米递药***中的应用 |
| CN111272945A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-06-12 | 中国科学院海洋研究所 | 一种d-氨基酸检测试剂盒及其检测方法 |
| CN111579467A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-08-25 | 天津医科大学 | 双功能氧化石墨烯复合材料及其检测贴壁细胞的应用 |
| CN111579467B (zh) * | 2020-06-01 | 2023-03-14 | 天津医科大学 | 双功能氧化石墨烯复合材料及其检测贴壁细胞的应用 |
| CN113916845A (zh) * | 2020-07-10 | 2022-01-11 | Tcl科技集团股份有限公司 | 一种多羟基化合物的检测方法 |
| CN112082980A (zh) * | 2020-10-12 | 2020-12-15 | 青海大学 | 一种基于碳点的离子印迹荧光传感器的制备方法 |
| CN113588619A (zh) * | 2021-08-13 | 2021-11-02 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 2-氨基苯硼酸在二氧化碳含量检测中的应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103937486B (zh) | 2016-03-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103937486B (zh) | 一种荧光纳米探针及其制备方法和应用 | |
| Sargazi et al. | Fluorescent-based nanosensors for selective detection of a wide range of biological macromolecules: A comprehensive review | |
| Fang et al. | Recent advances in design of fluorescence-based assays for high-throughput screening | |
| Liu et al. | Recent advances in sensors for tetracycline antibiotics and their applications | |
| Song et al. | Recent advances in electrochemical biosensors based on graphene two-dimensional nanomaterials | |
| Wang et al. | A SiO2@ MIP electrochemical sensor based on MWCNTs and AuNPs for highly sensitive and selective recognition and detection of dibutyl phthalate | |
| Zhang et al. | Three-dimensional paper-based electrochemiluminescence device for simultaneous detection of Pb2+ and Hg2+ based on potential-control technique | |
| Zou et al. | A hybrid ratiometric probe for glucose detection based on synchronous responses to fluorescence quenching and resonance light scattering enhancement of boronic acid functionalized carbon dots | |
| Lu et al. | Electrochemical determination of rutin based on molecularly imprinted poly (ionic liquid) with ionic liquid-graphene as a sensitive element | |
| Guo et al. | Graphene and its derivative-based sensing materials for analytical devices | |
| Sun et al. | Size-dependent property and cell labeling of semiconducting polymer dots | |
| CN110376260B (zh) | 检测***特异性抗原的光电化学适体传感器的制备方法 | |
| Cheng et al. | One-step facile synthesis of hyaluronic acid functionalized fluorescent gold nanoprobes sensitive to hyaluronidase in urine specimen from bladder cancer patients | |
| Wang et al. | Highly sensitive electrochemical immunosensor for the simultaneous detection of multiple tumor markers for signal amplification | |
| Nayl et al. | The nanomaterials and recent progress in biosensing systems: A review | |
| Bin et al. | Acetylcholinesterase biosensor based on functionalized surface of carbon nanotubes for monocrotophos detection | |
| CN104697968B (zh) | 基于近红外荧光能量转移生物传感器的构建方法 | |
| Hu et al. | A rapid and sensitive turn-on fluorescent probe for ascorbic acid detection based on carbon dots–MnO 2 nanocomposites | |
| Li et al. | Rapid and sensitive detection of hemoglobin with gold nanoparticles based fluorescence sensor in aqueous solution | |
| Wu et al. | Ratiometric fluorescence sensor for the sensitive detection of Bacillus thuringiensis transgenic sequence based on silica coated supermagnetic nanoparticles and quantum dots | |
| Chen et al. | Emerging biosensors to detect aflatoxin M1 in milk and dairy products | |
| Mozhgani et al. | Nanotechnology based strategies for HIV-1 and HTLV-1 retroviruses gene detection | |
| Chandra et al. | Fluorescent nanoparticles for sensing | |
| Huang et al. | Electrochemiluminescent sensor based on Ru (bpy) 32+-doped silica nanoprobe by incorporating a new co-reactant NBD-amine for selective detection of hydrogen sulfide | |
| CN104059976A (zh) | 非巯基核酸-纳米金偶联物的制备方法及其应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160302 |