本發(fā)明屬于納米復(fù)合材料及指紋顯現(xiàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熒光二氧化硅納/聚丙烯酸空心納米粒子及其在潛指紋顯現(xiàn)中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

指紋，也叫掌印，即是表皮上突起的紋線。通常意義上的指紋，是指人的手指第一節(jié)手掌面皮膚上的乳突線花紋，由于人的指紋是遺傳與環(huán)境共同作用的，其與人體健康也密切相關(guān)，因而指紋人人皆有，卻各不相同，由于指紋重復(fù)率極小，大約150億分之一，故其稱為“人體身份證”，是物證證據(jù)之首。指紋顯現(xiàn)技術(shù)在物證技術(shù)領(lǐng)域一直發(fā)揮著舉足輕重的作用。目前應(yīng)用于現(xiàn)場指紋顯現(xiàn)的方法主要有：光學(xué)顯現(xiàn)法、物理顯現(xiàn)法和化學(xué)顯現(xiàn)法。這些方法的共同弱點是靈敏度低，其中有的方法應(yīng)用后對DNA測試的靈敏度和結(jié)果產(chǎn)生干擾。目前，DNA 檢測技術(shù)已成為全球公認的對生物物證進行個體識別及親緣關(guān)系判斷最為有效的技術(shù)方法。如果把指紋物證和生物物證相結(jié)合，在實現(xiàn)指紋高質(zhì)量顯現(xiàn)的同時，進行指紋的DNA 提取與檢測，勢必會在很大程度上提高物證的提取率和利用率。但是，指紋顯現(xiàn)與指紋的DNA 提取與檢測通常是相互制約、相互影響的：一方面，如果先進行指紋顯現(xiàn)，顯現(xiàn)試劑會在不同程度上對指紋的DNA 提取造成污染，甚至導(dǎo)致指紋的DNA 檢測失??；另一方面，如果先進行指紋DNA 的提取與檢測，必然會破壞指紋，最終導(dǎo)致指紋顯現(xiàn)的失敗。鑒于此，提出一種對指紋的DNA 提取與檢測無影響的無損顯現(xiàn)新技術(shù)具有重要的理論研究意義和實踐應(yīng)用價值。

隨著納米技術(shù)向刑事技術(shù)領(lǐng)域的滲透，先進的納米熒光材料已經(jīng)逐漸被應(yīng)用到潛在指紋的顯現(xiàn)技術(shù)中。與傳統(tǒng)的指紋顯現(xiàn)試劑相比，使用熒光納米材料顯現(xiàn)指紋能夠有效提高指紋顯現(xiàn)的對比度、靈敏度和選擇性，可以顯現(xiàn)一些分辨不明顯的背景表面的潛指紋。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了縮短反應(yīng)步驟、保證粒子的高分散性，而提供一種熒光二氧化硅/聚丙烯酸空心納米納米粒子。

熒光二氧化硅納/聚丙烯酸空心納米粒子，它是由下述方法制備的：

1）將0.2 g mL^-1的 PAA水溶液50 ~ 100 μL和4 M NH₃?H₂O 50 ~ 100 μL 依次加入到5 ~ 10 mL去離子水中，超聲分散10 ~ 20 min；

2）在磁力攪拌下將60 ~ 120 mL異丙醇緩慢滴加入步驟1）得到的溶液中，磁力攪拌2 ~ 4 h后即得PAA-NH₄納米粒子；

3）取10 ~ 20 mL上述步驟2）得到的溶液，加入2 M NH₃?H₂O溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值為8 ~ 10，再加入5 ~ 7 μL FITC-硅烷前驅(qū)體和300 ~ 500 μL 20 %的正硅酸四乙酯TEOS的異丙醇溶液；隨后，將混合溶液在室溫下持續(xù)攪拌24小時；

4）將上述步驟3）得到的溶液進行離心分離，再用異丙醇和去離子水洗滌數(shù)次，所得固體70 ~ 100℃真空干燥8 ~ 10 h，即得干燥熒光二氧化硅/聚丙烯酸FITC-SiO₂/PAA空心納米粒子。

步驟1）所述的PAA水溶液為50-70 μL；

步驟2）所述的異丙醇為80-100mL；

步驟3）所述的pH值為9；

本發(fā)明的又一個目的是熒光二氧化硅納/聚丙烯酸空心納米粒子在指紋顯現(xiàn)中的應(yīng)用。

所述的應(yīng)用為毛刷蘸取熒光二氧化硅納/聚丙烯酸空心納米粒子，刷在印有指紋客體，在紫外光源下，用數(shù)碼相機拍照。

本發(fā)明提供了熒光二氧化硅納/聚丙烯酸空心納米粒子FITC-SiO₂/PAA，它是采用一步PAA-NH4模版法制備的，既縮短了反應(yīng)步驟又保證了粒子的高分散性；吸附能力強、熒光強度高，可以顯現(xiàn)各種質(zhì)地表面（玻璃片、實驗臺面、刀具及雜志表面）的潛指紋， 而且不破壞潛指紋的潛在信息，不影響潛指紋的DNA鑒定；保證高對比度、高靈敏度、高選擇性顯現(xiàn)指紋的同時，實現(xiàn)對指紋的DNA 提取與檢測。

本發(fā)明的優(yōu)點：

1、本發(fā)明采用獨特的PAA-NH₄模版法，一步合成熒光二氧化硅/聚丙烯酸空心納米粒子，既縮短了反應(yīng)步驟又保證了粒子的高分散性；

2、本發(fā)明得到的熒光二氧化硅/聚丙烯酸空心納米粒子熒光強度高、吸附能力強，對血潛指紋和汗?jié)撝讣y都有很好的顯現(xiàn)效果；

3、本發(fā)明得到的熒光二氧化硅/聚丙烯酸空心納米粒子粒徑均勻、分散性好，可以顯現(xiàn)各種質(zhì)地表面（玻璃片、實驗臺面、刀具及雜志表面）的潛指紋。 不破壞潛指紋的潛在信息，不影響潛指紋的DNA鑒定；

4、本發(fā)明FITC-SiO₂/PAA易制和保存；造價低，使用量少。

附圖說明

圖1為本發(fā)明制備得到的FITC-SiO₂/PAA空心納米粒子的透射電鏡圖；

圖2為用FITC-SiO₂/PAA材料刷顯現(xiàn)玻璃表面潛指紋的圖像；

圖3為用FITC-SiO₂/PAA材料刷顯雜志表面潛指紋的圖像；

圖4為用FITC-SiO₂/PAA材料刷顯刀具表面潛指紋的圖像；

圖5為指紋顯現(xiàn)后測試的DNA全譜與血液中檢測得到的DNA全譜的對比圖。

具體實施方式

實施例1：熒光二氧化硅/聚丙烯酸空心納米粒子的制備

將100 μL PAA水溶液0.2 g mL^-1和100 μL 4 m NH₃·H₂O 依次加入到10 mL去離子水中，超聲分散20 min。在磁力攪拌下將120 mL異丙醇緩慢滴加入到溶液中，磁力攪拌4 h后即得PAA-NH₄納米粒子（如圖1所示）， 取20 mL上述溶液，加入2 mNH₃·H₂O溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值大約為10，再加入7 μL FITC-硅烷前驅(qū)體和500 μL 20 % TEOS的異丙醇溶液。隨后，將混合溶液在室溫下持續(xù)攪拌24小時，再用異丙醇和去離子水洗滌數(shù)次，所得固體100 ^oC真空干燥10 h，即得干燥熒光二氧化硅/聚丙烯酸（FITC-SiO₂/PAA）空心納米粒子。

實施例2：

將50 μL PAA水溶液0.2 g mL^-1 和50 μL 4 m NH₃·H₂O 依次加入到10 mL去離子水中，超聲分散10 min。在磁力攪拌下將60 mL異丙醇緩慢滴加入到溶液中，磁力攪拌3 h后即得PAA-NH₄納米粒子。 取10 mL上述溶液，加入2 mNH₃·H₂O溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值大約為9，再加入5 μL FITC-硅烷前驅(qū)體和300 μL 20 % TEOS的異丙醇溶液；隨后，將混合溶液在室溫下持續(xù)攪拌24小時，再用異丙醇和去離子水洗滌數(shù)次，所得固體90 ^oC真空干燥8 h，即得干燥熒光二氧化硅/聚丙烯酸（FITC-SiO₂/PAA）空心納米粒子。

實施例3：熒光二氧化硅/聚丙烯酸空心納米粒子

將70 μL PAA水溶液 0.2 g mL^-1 和70 μL 4 m NH₃·H₂O 依次加入到10 mL去離子水中，超聲分散15 min。在磁力攪拌下將80 mL異丙醇緩慢滴加入到溶液中，磁力攪拌3.5 h后即得PAA-NH₄納米粒子。 取15 mL上述溶液，加入2 mNH₃·H₂O溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值為8，再加入6 μL FITC-硅烷前驅(qū)體和400 μL 20 % TEOS的異丙醇溶液。隨后，將混合溶液在室溫下持續(xù)攪拌24小時，再用異丙醇和去離子水洗滌數(shù)次，所得固體100 ^oC真空干燥10 h，即得干燥熒光二氧化硅/聚丙烯酸（FITC-SiO₂/PAA）空心納米粒子。

所述的制備出的熒光二氧化硅/聚丙烯酸（FITC-SiO₂/PAA）空心納米粒子（如圖3所示）用于指紋顯示 ， 使用時用毛刷蘸取少量上述納米粒子粉末，輕刷印有潛指紋的各種客體表面，包括玻璃片、雜志、實驗臺面及刀具表面，即可觀察到顯現(xiàn)指紋紋路，（如圖4、5所示）從熒光光譜對比 ，在紫外光源下，顯現(xiàn)出發(fā)綠色光的指紋紋路，用數(shù)碼相機拍照即可。