一種羅丹明-量子點生物熒光探針及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種羅丹明-量子點新型生物熒光探針及其制備方法。是由羅丹明水溶液和量子點水溶液組成；羅丹明水溶液摩爾濃度在5.5×10-6-7.5×10-5mol/L；所述的量子點水溶液的摩爾濃度在5.0×10-6-6.0×10-6mol/L；且羅丹明水溶液和量子點水溶液的體積比在(1-1.5)：1之間。羅丹明水溶液選用羅丹明B或羅丹明6G。量子點水溶液選用CdTe量子點或CdSe量子點。在合適條件下，本發(fā)明羅丹明-量子點新型生物熒光探針的能量轉(zhuǎn)移效率可以達到41.36％。并且本發(fā)明反應(yīng)介質(zhì)為去離子水，不使用有機溶劑，反應(yīng)條件溫和，后期處理簡單，并且大大降低了運行成本。
【專利說明】一種羅丹明—量子點生物熒光探針及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物熒光探針【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種羅丹明-量子點新型生物熒光探針及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]熒光探針是在一定體系內(nèi)，當一種物質(zhì)或體系中某一物質(zhì)性質(zhì)發(fā)生變化時，熒光信號能發(fā)生相應(yīng)改變的分子。熒光光譜由于其檢測方便、靈敏度高等優(yōu)點而展現(xiàn)出優(yōu)越的性能。
[0003]目前，人們研究較多的是單光子熒光探針。該類探針的激發(fā)波長在350_560nm，處于紫外-可見光區(qū)，光損傷和光漂白較大；并且樣品在這個區(qū)域內(nèi)存在光吸收和光散射，背景光會產(chǎn)生干擾，而且會影響檢測深度。建立在雙光子熒光顯微探測技術(shù)基礎(chǔ)上的新型雙光子生物熒光探針在離子檢測、分子識別、大分子標記及生物成像等領(lǐng)域具有不可比擬的優(yōu)點，可有效避免單光子熒光探針的缺點。
[0004]新型雙光子生物熒光探針的激發(fā)波長在700_900nm范圍內(nèi)，避開了生命體系所不能承受的紫外光損傷以及細胞組織自發(fā)熒光的干擾；由于熒光激發(fā)只發(fā)生在聚焦點，消除了不必要的光漂白和光毒化，可實現(xiàn)在不傷害或殺死細胞下對金屬離子進行長時間的觀察；而且，雙光子激發(fā)產(chǎn)生的熒光強度與入射光強度成二次方關(guān)系，這使得熒光發(fā)射集中在更小的空間區(qū)域，有效的提高了空間分辨率，解決了生物組織中深層物質(zhì)的成像問題，因此雙光子技術(shù)為生物成像提供了一個嶄新的平臺。而基于熒光共振能量轉(zhuǎn)移特性的有機染料-量子點新型生物熒光探針還相對較少，開發(fā)能量轉(zhuǎn)移效率較高的雙光子熒光探針也顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，提供一種羅丹明-量子點新型生物熒光探針及其制備方法，有利于解決單一熒光探針的缺點，能夠在紅外光下激發(fā)，熒光共振能量轉(zhuǎn)移效率高，充分體現(xiàn)有機染料和量子點的雙重性質(zhì)。
[0006]一種羅丹明-量子點新型生物熒光探針，由羅丹明水溶液和量子點水溶液組成；
[0007]所述的羅丹明水溶液摩爾濃度在5.5X 10_6-7.5X 10_5mOl/L ;所述的量子點水溶液的摩爾濃度在5.0X 10_6-6.0X 10_6mol/L ;且羅丹明水溶液和量子點水溶液的體積比在(1-1.5):1 之間。
[0008]按上述方案，所述的羅丹明水溶液選用羅丹明B或羅丹明6G。
[0009]按上述方案,所述的量子點水溶液選用CdTe量子點或CdSe量子點。
[0010]上述羅丹明-量子點新型生物熒光探針的制備方法，包括如下步驟:
[0011]I)將羅丹明粉末溶于去離子水中，制得摩爾濃度為5.5X10_6-7.5X10_5mol/L的羅丹明溶液；
[0012] 2)將固體量子點溶于去離子水中，制得摩爾濃度為5.0Χ10-6-6.0Xl(T6mol/L量子點溶液；
[0013]3)將羅丹明溶液和量子點溶液按體積比(1-1.5):1充分混合，在20-27°C條件下超聲波振蕩10-15min，得到羅丹明-量子點生物熒光探針。
[0014]按上述方案，所述的羅丹明水溶液選用羅丹明B或羅丹明6G。
[0015]按上述方案,所述的量子點水溶液選用CdTe量子點或CdSe量子點。
[0016]本發(fā)明的有益效果如下:
[0017]1.本發(fā)明生物熒光探針的制備方法簡單，將有機染料羅丹明容易的引入量子點。
[0018]2.本發(fā)明所述的羅丹明-量子點新型生物熒光探針是雙光子熒光探針，在激發(fā)波長為800nm、羅丹明濃度7.5X 10_5mol/L、激發(fā)光功率500mW條件下，所構(gòu)成的羅丹明-量子點新型生物熒光探針的能量轉(zhuǎn)移效率可以達到41.36%。 [0019]3.本發(fā)明反應(yīng)介質(zhì)為去離子水，不使用有機溶劑，反應(yīng)條件溫和，后期處理簡單，并且大大降低了運行成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明生物熒光探針構(gòu)建示意圖。
[0021]圖2為羅丹明的吸 收譜和CdTe量子點的發(fā)射譜。
[0022]圖3為實施例1、3、5和對比例的熒光光譜。
[0023]圖4為800nm雙光子激發(fā)下，實施例1_6所制備的羅丹明-量子點光敏劑和對比例的熒光衰減曲線。
[0024]圖5為摩爾濃度5.0X 10_6mol/L的CdTe量子點溶液及實施例7制備羅丹明-量子點新型生物探針的熒光光譜。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細描述，所述的實施例有助于本發(fā)明的理解和實施，并非構(gòu)成對本發(fā)明的限制。
[0026]本發(fā)明羅丹明-量子點新型生物熒光探針，是由羅丹明水溶液和量子點水溶液組成的體系；其中羅丹明水溶液摩爾濃度在5.5X 10_6-7.5X 10_5mol/L ;量子點水溶液的摩爾濃度在5.0X 10_6-6.0X 10_6mol/L ;且羅丹明水溶液和量子點水溶液的體積比在(1-1.5):I之間。本發(fā)明羅丹明-量子點新型生物熒光探針具有熒光共振能量轉(zhuǎn)移的性質(zhì)，并且具有有機染料和量子點的雙重性質(zhì)，對于熒光探針在生命科學領(lǐng)域的實際應(yīng)用具有一定的意義。其構(gòu)建示意圖如圖1所示。
[0027]其制備過程如下:
[0028]I)將羅丹明粉末溶于去離子水中，制得摩爾濃度為5.5Χ10-6-7.5Xl(T5mol/L的羅丹明溶液；
[0029]2)將固體量子點溶于去離子水中，制得摩爾濃度為5.0Χ10-6-6.0Xl(T6mol/L量子點溶液；
[0030]3)將羅丹明溶液和量子點溶液按體積比(1-1.5):1充分混合，在20-27°C條件下超聲波振蕩10-15min，得到羅丹明-量子點生物熒光探針。
[0031]優(yōu)選地，羅丹明水溶液選用羅丹明B或羅丹明6G。[0032]優(yōu)選地,量子點水溶液選用CdTe量子點或CdSe量子點。
[0033]以下實施例中，對本發(fā)明所述羅丹明-量子點新型生物熒光探針的制備和表征作出詳細說明。實施例中所述羅丹明粉末是由上海三愛思試劑有限公司提供。下述實施例中所述CdTe量子點，是由中國專利(專利號:CN1693208A)所提供的方法制得。檢測過程中，實施例中羅丹明B溶液用紫外-可見分光光度計(HITACHI U-3310,日本)觀測其吸收光譜；CdTe量子點溶液用熒光光譜儀(Jasco FP-6500,日本)觀測其發(fā)射光譜；雙光子激發(fā)光源用波長為800nm的飛秒激光器(Mira900，Coherent, 76MHz，130fs)激發(fā)；熒光壽命用時間相關(guān)的單光子計數(shù)器測量。
[0034]羅丹明B溶液的制備:取羅丹明固體粉末13.54mg溶于IOmL去離子水中，可得羅丹明原液，其濃度為2.8211X10_3mol/L，用去離子水將羅丹明原液進行稀釋，得到羅丹明的濃度為 5.5Xl(T6mol/L 、l.5 X l(T5mol/L、2.8211 X l(T5mol/L、4.5Xl(T5mol/L、
6.0 X 10 5mol/L 和 7.5 X 10 5mol/L。
[0035]CdTe量子點溶液的制備:取固體CdTe6.77X10_3mg溶于IOmL去離子水中，可得CdTe量子點溶液，其濃度為2.8211X10_5mOl/L。取20uL CdTe量子點，以去離子水為溶劑，將QDs進行5倍稀釋，得到CdTe量子點的濃度為5.642 X 10_6mOl/L。
[0036]參照附圖2可知:羅丹明的最大吸收波長為554nm，量子點的發(fā)射光譜與羅丹明的吸收光譜有較大程度的重疊，即量子點可作為能量供體與羅丹明構(gòu)建熒光共振能量轉(zhuǎn)移體系(即新型生物熒光探針)，并產(chǎn)生能量轉(zhuǎn)移。
[0037]實施例1
[0038]一種羅丹明-量子點新型生物熒光探針，它是由羅丹明溶液和CdTe量子點溶液組成的體系，羅丹明的摩爾濃度為5.5X10_6mol/L，體積為750uL，CdTe量子點溶液的摩爾濃度為 5.642X l(T6mol/L，體積為 750uL。
[0039]上述羅丹明-量子點新型生物熒光探針的制備方法，包括以下步驟:
[0040](I)將羅丹明固體粉末溶于去離子水中，其摩爾濃度為5.5X10_6mol/L，制得羅丹明溶液；
[0041](2)將固體CdTe溶于去離子水中，其摩爾濃度為5.642 X 10_6mol/L，制得CdTe量子點溶液；
[0042](3)將羅丹明溶液和CdTe量子點溶液按照體積比1:1充分混合，在27°C條件下超聲波振蕩15min，所得溶液體系，即所述羅丹明-量子點新型生物熒光探針。
[0043]實施例2
[0044]一種羅丹明-量子點新型生物熒光探針，它是由羅丹明溶液和CdTe量子點溶液組成的體系，羅丹明的摩爾濃度為1.5X10_5mol/L，體積為750uL，CdTe量子點溶液的摩爾濃度為 5.642X l(T6mol/L，體積為 750uL。
[0045]實施例3
[0046]—種羅丹明-量子點新型生物熒光探針，它是由羅丹明溶液和CdTe量子點溶液組成的體系，羅丹明的摩爾濃度為2.8211 X 10_5mol/L，體積為750uL，CdTe量子點溶液的摩爾濃度為 5.642 X I(T6HioI/L，體積為 750uL。
[0047]實施例4
[0048]一種羅丹明-量子點新型生物熒光探針，它是由羅丹明溶液和CdTe量子點溶液組成的體系，羅丹明的摩爾濃度為4.5X10_5mol/L，體積為750uL，CdTe量子點溶液的摩爾濃度為 5.642X l(T6mol/L，體積為 750uL。
[0049]實施例5
[0050]一種羅丹明-量子點新型生物熒光探針，它是由羅丹明溶液和CdTe量子點溶液組成的體系，羅丹明的摩爾濃度為6.0X10_5mol/L，體積為750uL，CdTe量子點溶液的摩爾濃度為 5.642X l(T6mol/L，體積為 750uL。
[0051]實施例6
[0052]一種羅丹明-量子點新型生物熒光探針，它是由羅丹明溶液和CdTe量子點溶液組成的體系，羅丹明的摩爾濃度為7.5X10_5mol/L，體積為750uL，CdTe量子點溶液的摩爾濃度為 5.642X l(T6mol/L，體積為 750uL。
[0053]對比例
[0054]CdTe量子點溶液，所述CdTe量子點溶液的濃度為5.642 X 10_6mol/L。
[0055]數(shù)據(jù)測試(一)
[0056]在此數(shù)據(jù)測試中，實施例1、3、5和對比例所述溶液，用熒光光譜儀(波長400nm)觀測熒光光譜，參照附圖3所示。用飛秒激光(波長800nm)作為雙光子激發(fā)光源、激發(fā)光功率500mW，用時間相關(guān)單子計數(shù)器(檢測波長530nm)測定CdTe量子點的熒光壽命，參照
附圖4所示。熒光共振能量轉(zhuǎn)移效率(
【權(quán)利要求】
1.一種羅丹明-量子點新型生物熒光探針，其特征在于由羅丹明水溶液和量子點水溶液組成； 其中，所述的羅丹明水溶液摩爾濃度在5.5X 10_6-7.5X 10_5mol/L ;所述的量子點水溶液的摩爾濃度在5.0X 10_6-6.0X 10_6mol/L ;且羅丹明水溶液和量子點水溶液的體積比在(1-1.5):1 之間。
2.如權(quán)利要求1所述的羅丹明-量子點新型生物熒光探針，其特征在于所述的羅丹明水溶液選用羅丹明B或羅丹明6G。
3.如權(quán)利要求1所述的羅丹明-量子點新型生物熒光探針，其特征在于所述的量子點水溶液選用CdTe量子點或CdSe量子點。
4.如權(quán)利要求1-3任一項所述的羅丹明-量子點新型生物熒光探針的制備方法，其特征在于包括如下步驟: 1)將羅丹明粉末溶于去離子水中，制得摩爾濃度為5.5X10_6-7.5X10_5mol/L的羅丹明溶液； 2)將固體量子點溶于去離子水中，制得摩爾濃度為5.0X10_6-6.0X10_6mol/L量子點溶液； 3)將羅丹明溶液和量子點溶液按體積比(1-1.5):1充分混合，在20-27°C條件下超聲波振蕩10-15min，得到羅丹明-量子點生物熒光探針。
5.如權(quán)利要求4所述的羅丹明-量子點新型生物熒光探針的制備方法，其特征在于所述的羅丹明水溶液選用羅丹明B或羅丹明6G。
6.如權(quán)利要求4所述的羅丹明-量子點新型生物熒光探針的制備方法，其特征在于所述的量子點水溶液選用CdTe量子點或CdSe量子點。
【文檔編號】C09K11/88GK103937504SQ201410176902
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】李芳 , 何志聰 申請人:武漢工程大學