一种稀土荧光水凝胶及制备方法和在细胞培养中的应用与流程

本发明属于荧光水凝胶领域，具体涉及一种稀土荧光水凝胶及制备方法和在细胞培养中的应用。

背景技术：

荧光水凝胶因为其荧光特性被广泛的应用于荧光生物检测，细胞培养以及组织工程等多种领域。稀土荧光水凝胶既具有稀土优良的光物理学性能，如：大斯托克斯位移，尖锐的发射光谱，长寿命，高化学/光化学稳定性，低毒性，减少光漂白等优点；又具有水凝胶材料的生物应用特性，近年来，受到了广泛的关注。然而，在稀土荧光水凝胶的制备过程中存在水溶液会使得稀土离子的荧光发生猝灭的问题。

此外，虽然稀土离子具有优良的光学性能，但是稀土荧光水凝胶制备所需要配体的选择仍然具有难度，且形成的稀土配合物仍旧存在稳定性差以及对溶剂具有选择性等问题，这严重限制了稀土小分子配合物的实际应用。目前基于稀土的荧光材料大多集中在稀土上转换材料中，而通过制备荧光水凝胶用于细胞培养仍然研究较少。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种稀土荧光水凝胶。

本发明的第二个目的是提供一种稀土荧光水凝胶及制备方法。

本发明的第三个目的是提供一种稀土荧光水凝胶在细胞培养中的应用。

本发明的技术方案概述如下：

一种稀土荧光水凝胶的制备方法，包括如下步骤：

(1)分别配制质量浓度为2％-10％的可溶性稀土硝酸盐水溶液，质量浓度为10-20％的甘露糖水溶液和质量浓度为10-20％的明胶水溶液；

(2)将所述可溶性稀土硝酸盐水溶液和甘露糖水溶液混合均匀，调节ph值为7-9，加入明胶水溶液，静置10-20min，得到一种稀土荧光水凝胶，所述可溶性稀土硝酸盐水溶液、甘露糖水溶液和明胶水溶液的体积比为1：1：(1-3)。

可溶性稀土硝酸盐为eu(no3)3·6h2o或tb(no3)3·6h2o。

上述方法制备的一种稀土荧光水凝胶。

上述一种稀土荧光水凝胶在细胞培养中的应用。

本发明的优点：

本发明原料环保，安全，操作简便，成本低，可重复性良好，本发明的一种稀土荧光水凝胶既保持了稀土离子的特征发射荧光，同时具有良好的生物兼容性，生物降解性和无毒性等特点。可用于细胞培养。

附图说明

图1是实施例1的一种稀土荧光水凝胶照片。

图2是实施例1的一种稀土荧光水凝胶荧光光谱图。

图3是实施例2的一种稀土荧光水凝胶照片。

图4是实施例2的一种稀土荧光水凝胶荧光光谱图。

图5是应用实施例1的一种稀土荧光水凝胶用于细胞培养照片。

具体实施方式

本发明所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

可溶性稀土硝酸盐的制备，仅是举例，不作限定。

tb(no3)3·6h2o的制备，包括如下步骤：按照氧化铽中铽元素与浓硝酸中氮元素的摩尔比为1:8的比例，称取tb2o3于烧杯中，加入浓硝酸使其完全溶解，加热搅拌以蒸发水和硝酸后停止，待其冷却、结晶，得tb(no3)3·6h2o。

eu(no3)3·6h2o的制备，包括如下步骤：按照氧化铕中铕元素与浓硝酸中氮元素的摩尔比为1:8的比例，称取eu2o3于烧杯中，加入浓硝酸使其完全溶解，加热搅拌以蒸发水和硝酸后停止，待其冷却、结晶，得eu(no3)3·6h2o。

下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

一种稀土荧光水凝胶的制备方法，包括如下步骤：

(1)分别配制质量浓度为5％的硝酸铽水溶液，质量浓度为15％的甘露糖水溶液和质量浓度为15％的明胶水溶液；

(2)将硝酸铽水溶液和甘露糖水溶液混合均匀，调节ph值为8，加入明胶水溶液，静置15min，得到一种稀土荧光水凝胶，硝酸铽水溶液、甘露糖水溶液和明胶水溶液的体积比为1：1：2。

实施例1获得的一种稀土荧光水凝胶在日光灯下均一透明，见图1。

实施例1获得的一种稀土荧光水凝胶在紫外光照射下发出绿色荧光，表明其光物理学性能良好，进一步增加了稀土荧光水凝胶的实际应用价值，见图2。

实施例2

一种稀土荧光水凝胶的制备方法，包括如下步骤：

(1)分别配制质量浓度为2％的硝酸铕水溶液，质量浓度为10％的甘露糖水溶液和质量浓度为10％的明胶水溶液；

(2)将硝酸铕水溶液和甘露糖水溶液混合均匀，调节ph值为7，加入明胶水溶液，静置10min，得到一种稀土荧光水凝胶，硝酸铕水溶液、甘露糖水溶液和明胶水溶液的体积比为1：1：1。

实施例2获得的一种稀土荧光水凝胶在日光灯下均一透明，见图3。

实施例2获得的一种稀土荧光水凝胶在紫外光照射下发出红色荧光，表明其光物理学性能良好，进一步增加了稀土荧光水凝胶的实际应用价值，见图4。

实施例3

一种稀土荧光水凝胶的制备方法，包括如下步骤：

(1)分别配制质量浓度为10％的硝酸铽水溶液，质量浓度为20％的甘露糖水溶液和质量浓度为20％的明胶水溶液；

(2)将硝酸铽水溶液和甘露糖水溶液混合均匀，调节ph值为9，加入明胶水溶液，静置20min，得到一种稀土荧光水凝胶，硝酸铽水溶液、甘露糖水溶液和明胶水溶液的体积比为1：1：3。

本实施例获得的稀土荧光水凝胶在紫外光照射下发出绿色荧光，

应用实施例1

采用本发明的稀土荧光水凝胶，用于小鼠平滑肌细胞培养。

将小鼠平滑肌细胞(商业购买)按10％的比例接种实施例2制备的一种稀土荧光水凝胶，在co2细胞培养箱中培养24小时后取出，通过活死细胞染色法，在荧光显微镜下观察小鼠平滑肌细胞的存活情况。

稀土荧光水凝胶具有红色荧光，活的细胞呈现出绿色荧光，通过观察，细胞存活率达到95％以上，如附图5。即证明这种稀土荧光水凝胶可用于细胞培养。

技术特征：

技术总结
本发明公开了稀土荧光水凝胶及制备方法和在细胞培养中的应用，其制备方法为：(1)配制可溶性稀土硝酸盐水溶液，甘露糖水溶液和明胶水溶液；(2)将可溶性稀土硝酸盐水溶液和甘露糖水溶液混合均匀，调节pH值为7‑9，再加入明胶溶液混合均匀静置10‑20min得到具有不同荧光颜色的稀土‑甘露糖‑明胶荧光水凝胶。本发明原料环保，安全，操作简便，成本低，本发明的稀土‑甘露糖‑明胶荧光水凝胶既保持了稀土离子的特征发射荧光，同时具有良好的生物兼容性，生物降解性和无毒性等特点。得到的荧光水凝胶可被用作细胞培养。

技术研发人员：仰大勇;孟珂;马倩敏
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：2018.09.04
技术公布日：2018.12.07