，得到混合溶液A;
[0044] 2)称取20mmol NH4F，溶于40mL超纯水中，得到饥祕水溶液B;
[0045] 3)在揽拌条件下将NH4F水溶液B匀速滴加到混合溶液A中，蠕动累控制滴加速度为 1.2mL/min，滴加完后室溫下继续揽拌反应化，反应液1400化pm离屯、30min后得到沉淀C;
[0046] 4)沉淀C加入30mL超纯水超声30min分散后转移至50mL水热蓋中，180°C下反应 2地，冷却至室溫，得到Lao. 6的:化0.2，Ceo.冰溶性稀±渗杂纳米晶体。
[0047] 实施例4 Lao.4F3:化日.2,Ce日.冰溶性稀±渗杂纳米晶体
[004引 1)称取3.2mmol LaCb · 7出0、1.6mmol TbCl3 · 6出0和3.2mmol CeCb · 7出0,溶于 1 OOmL超纯水中，揽拌使其全部溶解，得到混合溶液A;
[0049] 2)称取22mmol NH4F，溶于40mL超纯水中，得到饥祕水溶液B;
[0050] 3)在揽拌条件下将NH4F水溶液B匀速滴加到混合溶液A中，蠕动累控制滴加速度为 1. OmL/min，滴加完后室溫下继续揽拌反应化，反应液1600化pm离屯、30min后得到沉淀C; [0化1] 4)沉淀C加入30mL超纯水超声30min分散后转移至50mL水热蓋中，240°C下反应 0. 5}1，冷却至室溫，得到1^曰().4的:化().2，〔6().4水溶性稀±渗杂纳米晶体。
[0化2] 实施例5 Lao.4F3:化o.2，Ceo.4水溶性稀±渗杂纳米晶体
[0化3] 1)称取3.2mmol La(N〇3)3 · 6出0、1.6mmol Tb(N〇3)3 · 6出0和3.2mmol Ce(N〇3)3 · 6出Ο，溶于lOOmL超纯水中，揽拌使其全部溶解，得到混合溶液A;
[0054] 2)称取20mmol饥恤，溶于40mL超纯水中，得到饥祕水溶液B;
[0055] 3)在揽拌条件下将NH4F水溶液B匀速滴加到混合溶液A中，蠕动累控制滴加速度为 1. OmL/min，滴加完后室溫下继续揽拌反应化，反应液1600化pm离屯、30min后得到沉淀C; [0化6] 4)沉淀C加入30mL超纯水超声30min分散后转移至50mL水热蓋中，240°C下反应化， 冷却至室溫，得到Lao. 4的:化0.2，Ceo. 4水溶性稀±渗杂纳米晶体。
[0057]实施例6水溶性稀±渗杂纳米晶体的"单色多标记"应用 [0化引①硅烷化修饰
[0059] 1)分别将实施例1~5制备的水溶性稀±渗杂纳米晶体分散于一定体积的无水乙 醇中，加入2mL聚乙締化咯烧酬的乙醇溶液，反应2地；
[0060] 2)向反应液中加入2mL体积比为4.2%的氨水的乙醇溶液和10化体积比为10%的 四乙氧基硅氧烷的乙醇溶液，室溫下在摇床上反应化后再次滴加 lOiiL体积比为10%的四乙 氧基硅氧烷的乙醇溶液，继续反应化后加入10化体积比为10%的3-氨丙基Ξ乙氧基硅烷的 乙醇溶液，反应化；
[0061] 3)反应完毕，依次用乙醇和超纯水分别洗涂，再分散于二甲基甲酯胺中，加入O.lg 下二酸酢，反应化，即得硅烷化修饰的水溶性稀±渗杂纳米晶体；
[0062] ②祀向分子偶联
[0063] 1)实施例1~5所制备的水溶性稀±渗杂纳米晶体经硅烷化修饰后，分别分散于 0.01111〇1抑=7.2的憐酸盐缓冲液中，加入1.51]11]1〇11-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二 亚胺和2.5mmol N-径基班巧酷亚胺反应0.化；
[0064] 2)向反应体系中分别加入不同的祀向分子，继续反应4h;
[0065] ③"单色多标记"应用
[0066] 分别取一定量的5种祀标分子修饰的水溶性稀±渗杂纳米晶体，与细胞或者病理 组织切片等生物样本共解育，洗脱未结合的纳米粒子，采用时间分辨巧光成像技术，通过控 制延迟时间，结合光谱解析技术，实现生物样本的多重组分"单色多标记"分析。
[0067] 二、实验例部分
[0068] 实验例1本发明实施例1~5制备的水溶性稀±渗杂纳米晶体的平均粒径、巧光寿 命、巧光量子产率、巧光稳定性的检测结果。
[0069] 平均粒径的测定方法:通过透射电镜(FEI，Tecnai G2 F30)观察油溶性纳米闪烁 晶体，测量100个油溶性纳米闪烁晶体的直径，计算得到平均粒径。
[0070] 巧光寿命的测定方法:使用爱下堡仪器公司全功能型巧光光谱仪化S 920测试，激 发波长375nm。
[0071] 巧光量子产率的测定方法:使用对比法测试，选择硫酸哇嘟为标样。
[0072] 巧光稳定性的测定方法:采用时间扫描模式化itachi F4500)使用375nm光持续照 射样品，观察样品巧光强度随时间的变化。
[0073] 本发明实施例1~5制备的水溶性稀±渗杂纳米晶体的平均粒径、巧光寿命、巧光 量子产率、巧光稳定性的检测结果见表1。
[0074] 表1实施例1~5制备的水溶性稀±渗杂纳米晶体检测结果
[0075]
[0077] 从表1中可W看出：本发明实施例1~5制备的水溶性稀±渗杂纳米晶体平均粒径 在43.6~45.2nm之间，且粒度分布均匀，具体晶体形态参见图1;实施例1~5通过调节Ce的 渗杂度，得到巧光寿命为3.48ms~6.14ms的水溶性稀±渗杂纳米晶体，W实现多组分的同 时分析;实施例1~5制备的水溶性稀±渗杂纳米晶体，在375nm光持续照射60min后，巧光强 度下降率仅为1.85~2.05%，巧光稳定性高。
[0078] 从表1中进一步分析可W得到，实施例1中的化的渗杂度为20%即y = 0.2、Ce渗杂 度为60 %即X = 0.6，所制备水溶性稀±渗杂纳米晶体巧光量子产率最高、巧光寿命最长、巧 光稳定性最高，为本发明的最佳实施例。
【主权项】
1. 一种水溶性稀土掺杂纳米晶体，其特征在于，所述水溶性稀土掺杂纳米晶体的化学 组成为La (1-x-y)F3: Tby，Cex，其中0 < X < 0 · 6，0〈y〈 1，x+y〈 1。2. 根据权利要求1所述的一种水溶性稀土掺杂纳米晶体，其特征在于，所述水溶性稀土 掺杂纳米晶体的化学组成为La(Q. 8-x)F3:Tbo.2，Cex。3. 根据权利要求1或2所述的一种水溶性稀土掺杂纳米晶体，其特征在于，所述水溶性 稀土掺杂纳米晶体的平均粒径为40~50nm。4. 根据权利要求1所述的一种水溶性稀土掺杂纳米晶体的制备方法，其特征在于，包括 如下步骤： 1) 将TbM3、LaM3和CeM3镧系元素化合物或TbM3与LaM 3镧系元素化合物加入超纯水中，搅 拌使其全部溶解，得到混合溶液A;所述超纯水是指在25°C时电阻率2 15兆欧?厘米的水； 2) 将NH4F加入到超纯水中，制备浓度为0.5~0.6mol/L的NH4F水溶液B; 3) 在搅拌条件下将NH4F水溶液B匀速滴加到混合溶液A中，室温反应至少lh后，离心分离 得到沉淀C; 4) 将沉淀C分散于超纯水后转移至水热反应釜中，在180~240°C下反应0.5~24h，冷却 至室温，分离得到水溶性稀土掺杂纳米晶体。5. 根据权利要求4所述的一种水溶性稀土掺杂纳米晶体的制备方法，其特征在于，步骤 1) 中所述LaM3、TbM3、CeM3镧系元素化合物中Μ为C1或N〇3。6. 根据权利要求4所述的一种水溶性稀土掺杂纳米晶体的制备方法，其特征在于，步骤 2) 中所述NH4F与镧系元素化合物的摩尔比为2.5~3:1。7. 根据权利要求4所述的一种水溶性稀土掺杂纳米晶体的制备方法，其特征在于，步骤 4)反应温度为200°C，反应时间为4h。8. 权利要求1~3任一所述的一种水溶性稀土掺杂纳米晶体经过硅烷化修饰并偶联不 同的靶标分子后在生物样本的"单色多标记"中的应用。
【专利摘要】本发明涉及一种水溶性稀土掺杂纳米晶体及其制备方法和应用，本发明将镧系元素化合物溶解于超纯水中，搅拌条件下匀速滴加NH4F水溶液，利用水热法制备得到水溶性稀土掺杂纳米晶体，通过改变镧系元素化合物的配比，得到不同荧光寿命的水溶性稀土掺杂纳米晶体。本发明直接在水溶液中制备水溶性稀土掺杂纳米晶体，原料易得、方法简单、条件温和、可控性强；本发明所制备的水溶性稀土掺杂纳米晶体平均粒径为40～50nm，荧光寿命可调、荧光量子产率高、荧光稳定性高；所制备的水溶性稀土掺杂纳米晶体利用时间分辨荧光成像技术可广泛应用于细胞、病毒、组织病理切片等的“单色多标记”分析。
【IPC分类】B82Y20/00, C09K11/85, B82Y40/00, G01N21/64
【公开号】CN105670630
【申请号】CN201610098222
【发明人】杨祥良, 胡军, 唐永安
【申请人】华中科技大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年2月23日