一种用于荧光寿命编码的量子点及其荧光寿命编码方法_3

文档序号:9919581阅读:来源:国知局
寿命编码方法,通过将至少两种靶向量子点混合在一起实现多个荧光寿命编码,该用于荧光寿命编码的量子点与活细胞共孵育后可以实现对活细胞的编码,荧光寿命编码方法简单,编码量较多,且编码稳定性较好,实验可重复性强。
[0093]与现有技术相比具有以下有益效果:
[0094](I)本发明提供了一种用于荧光寿命编码的量子点,可靶向识别癌细胞,有助于后续的荧光成像。同时,所述用于荧光寿命编码的量子点编码量较大,具有良好的生物医学应用价值。
[0095](2)本发明提供了一种量子点的靶向荧光寿命编码方法,编码量较多,且编码稳定性较好,实验可重复性强。
【附图说明】
[0096]图1为实施例1靶向量子点的制备过程示意图;
[0097]图2为实施例1制备的碲化镉的高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)图和TEM图;
[0098]图3为实施例1制备的碲化镉的粒径分布图;
[0099]图4为实施例1制备的碲化镉的紫外可见吸收光谱和荧光发射光谱图;
[0100]图5为实施例1制备的第一靶向量子点的高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)图和TEM 图;
[0101 ]图6为实施例1制备的第一革El向量子点的粒径分布图;
[0102]图7为实施例1制得的三种靶向量子点的紫外可见吸收光谱和发射光谱图;
[0103]图8为实施例1制得的三种靶向量子点的荧光寿命衰减曲线图。
[0104]图9为本发明实施例用于荧光寿命编码的量子点与MCF-7细胞共孵育后的荧光寿命成像和焚光寿命分布;
[0105]图10为本发明实施例用于荧光寿命编码的量子点与MCF-7细胞和C6脑胶质瘤细胞共孵育后的明场显微镜图像(左图,图中标尺为20μπι)、荧光寿命成像(中间的图)和荧光寿命分布(右图)图;
[0106]图11为本发明实施例不同量子点的细胞毒性试验柱状图。
【具体实施方式】
[0107]以下所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
[0108]图1为实施例1靶向量子点的制备过程示意图;从图1中可看出,在碲化镉I中加入镉源(Cd2+)和巯基丙酸(MPA),硫化镉在碲化镉上的进行包覆,得到一定厚度的CdTe/CdS量子点 2,然后在加入修饰有 PEG3-(His6-tag)的 CPP303(用 CPP30-PEG3-(His6-tag)表示)和镉源(Cd2+)和巯基丙酸(MPA),硫化镉继续在碲化镉上的进行包覆,使硫化镉壳越来越厚,直至壳的厚度为1.5nm-2.5nm,制得靶向量子点4(用CPP30-LS-QDs),同时穿膜肽与碲化镉/硫化锦量子点中锦尚子进行配位作用,从而在碲化锦/硫化锦量子点连接上穿膜肽。实施例1[0109 ] —种量子点的荧光寿命编码方法,包括以下步骤:
[0110](一)制备第一靶向量子点
[0111](I)制备碲化镉粉末
[0112]a、配制Cd2+浓度为0.lmol/L的CdCl2水溶液,浓度为0.2mol/L的3-巯基丙酸水溶液,备用;
[0113]b、新制NaHTe溶液:将摩尔比为4.5:1的NaBH4和Te粉溶解于超纯水中,室温反应5小时,得到NaHTe溶液;
[0114]c、CdTe的制备:取5mLCdCl2溶液,4.5mL 3-巯基丙酸溶液定容至30mL制成混合溶液A,转移到50mL三口烧瓶中,用NaOH溶液调节pH为10.5,向三口烧瓶中通入氩气除氧Ih,加入新制NaHTe溶液10yL,于4 °C保存17小时。加入60mL无水乙醇,用10000r/min离心15min,重复离心、无水乙醇洗三次,真空干燥后得到CdTe粉末;
[0115](2)制备第一靶向量子点
[0116]取0.024g步骤(I)制备的CdTe粉末溶于1mL超纯水作为反应基液,加入到50ml三口烧瓶中,用NaOH溶液调节反应基液的pH为11;开启干式金属浴的磁力搅拌和加热按钮,加入步骤(I)制备的CdCl2溶液和3-巯基丙酸溶液以1:1的体积比均匀混合得到的混合溶液B,在70 °C下搅拌加热反应6h,实现硫化镉在碲化镉上的包覆,得到混合溶液C;
[0117]另取混合溶液B,将穿膜肽与混合溶液B混合形成混合溶液D;穿膜肽与3-巯基丙酸的摩尔比为500:1;
[0118]将混合溶液C加热至800C,然后在搅拌条件下分三次在混合溶液C加入混合溶液D,每次加入的混合溶液D的体积均为2mL,反应温度为100 °C,反应时间为Ih,硫化镉在碲化镉上继续包覆得到碲化镉/硫化镉量子点,穿膜肽与碲化镉/硫化镉量子点通过配位作用连接,最终制得的第一靶向量子点。
[0119](二)制备第二靶向量子点
[0120]按照实施例1的步骤(I)制备碲化镉粉末;
[0121]取0.024g步骤(I)制备的CdTe粉末溶于1mL超纯水作为反应基液,加入到50ml三口烧瓶中,用NaOH溶液调节反应基液的pH为11;开启干式金属浴的磁力搅拌和加热按钮,加入步骤(I)制备的CdCl2溶液和3-巯基丙酸溶液以1:1的体积比均匀混合得到的混合溶液B,在70 °C下搅拌加热反应6h,实现硫化镉在碲化镉上的包覆,得到混合溶液C;
[0122]另取混合溶液B,将穿膜肽与混合溶液B混合形成混合溶液D;穿膜肽与3-巯基丙酸的摩尔比为500:1;
[0123]将混合溶液C加热至800C,然后在搅拌条件下分三次在混合溶液C加入混合溶液D,每次加入的混合溶液D的体积均为2mL,反应温度为100 °C,反应时间为2h ;硫化镉在碲化镉上继续包覆得到碲化镉/硫化镉量子点,穿膜肽与碲化镉/硫化镉量子点通过配位作用连接,最终制得第二靶向量子点。
[0124](三)制备第三靶向量子点
[0125]按照实施例1的步骤(I)制备碲化镉粉末;
[0126]取0.024g步骤(I)制备的CdTe粉末溶于1mL超纯水作为反应基液,加入到50ml三口烧瓶中,用NaOH溶液调节反应基液的pH为11;开启干式金属浴的磁力搅拌和加热按钮,加入步骤(I)制备的CdCl2溶液和3-巯基丙酸溶液以1:1的体积比均匀混合得到的混合溶液B,在70 °C下搅拌加热反应6h,实现硫化镉在碲化镉上的包覆,得到混合溶液C;
[0127]另取混合溶液B,将穿膜肽与混合溶液B混合形成混合溶液D;穿膜肽与3-巯基丙酸的摩尔比为500:1;
[0128]将混合溶液C加热至800C,然后在搅拌条件下分三次在混合溶液C加入混合溶液D,每次加入的混合溶液D的体积均为2mL,反应温度为100 °C,反应时间为3h,硫化镉在碲化镉上继续包覆得到碲化镉/硫化镉量子点,穿膜肽与碲化镉/硫化镉量子点通过配位作用连接,最终制得的第三靶向量子点。
[0129](四)将第三靶向量子点(用CPP30-LS-QDS-742表示)定义为Red(R),第二靶向量子点(用CPP30-LS-QDs-700表示)定义为Green(G),第一靶向量子点(用CPP30-LS-QDs_670表示)定义为Blue(B),将这三种量子点按照不同的比例混合,然后与MCF-7(人乳腺癌细胞)细胞共孵育,实现对细胞的靶向荧光寿命编码。
[0130]图2为实施例1制备的碲化镉的高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)图(左图,图中标尺为5nm)和TEM图(右图,图中标尺为20nm);图3为实施例1制备的碲化镉的粒径分布图;图4为实施例1制备的碲化镉的紫外可见吸收光谱和荧光发射光谱图。从图2-4可以看出,实施例I制备的碲化镉的粒径约为2nm,粒径分布均一。HRTEM照片中有明显的晶格条纹,说明CdTe结晶性良好。CdTe的最大吸收波长为420nm,发射波长为500nmo
[0131 ]图5为实施例1制备的第一靶向量子点的高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)图(左图,图中标尺为5nm)和TEM图(右图,图中标尺为50nm);图6为实施例1制备的第一靶向量子点的粒径分布图。实施例1制备的第一靶向量子点的粒径约为5nm,粒径分布均一。根据CdTe的粒径约为2nm,第一革El向量子点的粒径约为5nm,可以得知CdS夕卜壳的厚度约为1.5nm。HRTEM照片中有明显的晶格条纹,说明碲化镉/硫化镉量子点结晶性良好。
[0132]通过高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)观测本实施例制得的第二靶向量子点,得出CdTe内核的尺寸为2nm,硫化镉外壳的厚度为2nm。
[0133]通过高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)观测本实施例制得的第三靶向量子点,得出CdTe内核的尺寸为2nm,硫化镉外壳的厚度为2.5nm。
[0134]图7为第一靶向量子点、第二靶向量子点和第三靶向量子点的紫外可见吸收光谱(左图)和发射光谱图(右图);图8为第一靶向量子点、第二靶向量子点和第三靶向量子点的荧光寿命衰减曲线图。图中I代表第一靶向量子点(该量子点用CPP30-LS-QDs-670表示),2代表第二靶向量子点(该量子点用CPP30-LS-QDs-700表示),3代表第三靶向
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