一种三重细胞器靶向碳点的制备方法

本发明涉及三重细胞器靶向碳点，具体为一种三重细胞器靶向碳点的制备方法。

背景技术：

1、碳点自2004年被发现以来，由于其独特而有利的特性在各个领域得到了广泛的研究。值得注意的是，碳点具有良好的抗光漂白性、稳定的荧光性质、无生物毒性、良好的生物相容性、良好的膜通透性、丰富的表面官能团、环境友好、低廉的原材料、简单的制备工艺等特点，已成为用于与生物问题相关的新兴研究课题的荧光探针之一。特别是随着生物挑战的日益发展，由于碳点具有出色的细胞器靶向能力，因此碳点在研究细胞器与疾病成因和药物治疗方面具有重要意义。

2、由于碳点丰富的表面基团，碳点已成功靶向多种细胞器，包括线粒体、溶酶体、细胞核和内质网。虽然机制尚不完全清楚，但碳点靶向细胞器的效率与商业探针相当。因此，碳点在许多与细胞器生理活动相关的研究中发挥了重要作用。因此，利用cds作为探针对相关细胞器引起的疾病进行研究具有显著的潜力。

3、由于疾病的复杂性和变异性，对疾病的病因和治疗的研究不再只关注某一种细胞器，而是关注需要同时研究的各种细胞器。这为利用荧光探针研究多种细胞器的相互作用带来了重大挑战，这些复杂的生物学问题需要解决。目前，多种荧光探针已被用于同时靶向不同的细胞器，以研究不同细胞器之间的相互作用，揭示疾病的病因。利用线粒体、核仁和溶酶体靶向探针观察细胞器相互作用，发现与某些癌症和神经退行性疾病有关。虽然这种方法可以有效直观地研究各种细胞器间的相互作用，但选择合适的探针组合成为一个新的问题。在同时使用两种靶向不同细胞器的荧光探针时，了解两种探针是否会相互作用至关重要。此外，由于探针的使用顺序会影响成像，因此有必要探索使用的顺序，以确保正确研究细胞器之间的相互作用。这是由于两个细胞器之间的相互作用而产生的探针选择。然而，如果生物学问题需要调查三个或更多的目标对象，探针组合的选择就复杂得多。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种三重细胞器靶向碳点的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：其制备方法包括以下步骤：

3、包括s1：将0.2g间氨基酚、200μl乙二胺和15ml超纯水混合均匀放入聚四氟乙烯反应釜中。

4、s2：将该反应釜至于烘箱中恒温180℃加热24小时，再将其温度降为25℃。

5、s3：将获得的棕色溶液装入500da的透析袋中，并放入装有2l超纯水的烧杯中透析以除去杂质，获得碳点溶液。

6、s4：通过透射电镜对制备的碳点进行表征，其粒径范围为2.0-6.0nm，根据碳点的红外光谱可知，所制备的碳点含有多种化学键，如o-h、-oh、c＝o、c＝c和c-n键等，从碳点的x射线光电子能谱可知，所制备的碳点含有c、o和n三种元素，从碳点的c元素x射线光电子能谱可知，碳点中的化学键以c-c/c＝c、c-o/c-n、c＝o和o＝c-oh为主。

7、优选的，所述所述s4步骤中从碳点的n元素x射线光电子能谱可知，碳点中的化学键以吡啶氮和石墨氮为主。

8、优选的，所述s4步骤中所制备碳点的最佳激发波长为367nm以及发射波长为451nm。

9、优选的，所述s4步骤中对所制备碳点的细胞毒性及稳定性进行分析，碳点浓度对细胞影响较低。

10、优选的，所述s4步骤中所制备碳点溶液在37摄氏度下细胞荧光强度变化不大。

11、优选的，所述s4步骤中所制备碳点溶液中在47摄氏度下细胞荧光强度影响较大，可以确定碳点进入细胞途径。

12、优选的，所述s4步骤中对所制备碳点的靶向能力进行分析，与商用靶向核仁探针进行共定位实验，证明碳点可以靶向核仁。

13、优选的，所述s4步骤中与商用靶向线粒体探针进行共定位实验，证明碳点可以靶向线粒体。

14、优选的，所述s4步骤中与商用靶向溶酶体探针进行共定位实验，证明碳点可以靶向溶酶体。

15、优选的，所述综上表面碳点具有三重靶向能力。

16、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

17、我们制备了具有三重靶向性的碳点，碳点具有较低的生物毒性和良好的稳定性，这一点通过使用商业探针进行共定位实验得到了证实，结果表明，碳点能快速进入细胞并同时靶向三种不同的细胞器：核仁、溶酶体和线粒体，仅使用碳点即可对这三种细胞器进行标记，这对研究核仁、溶酶体和线粒体引起的生物学问题具有重要意义。

技术特征：

1.一种三重细胞器靶向碳点的制备方法，其特征在于：以下是该碳点的详细制备步骤和方法：

2.根据权利要求1所述的一种三重细胞器靶向碳点的制备方法，其特征在于：所述s4步骤中从碳点的n元素x射线光电子能谱可知，碳点中的化学键以吡啶氮和石墨氮为主。

3.根据权利要求1所述的一种三重细胞器靶向碳点的制备方法，其特征在于：所述s4步骤中所制备碳点的最佳激发波长为367nm以及发射波长为451nm。

4.根据权利要求1所述的一种三重细胞器靶向碳点的制备方法，其特征在于：所述s4步骤中对所制备碳点的细胞毒性及稳定性进行分析，碳点浓度对细胞影响较低。

5.根据权利要求1所述的一种三重细胞器靶向碳点的制备方法，其特征在于：所述s4步骤中所制备碳点溶液在37摄氏度下细胞荧光强度变化不大。

6.根据权利要求1所述的一种三重细胞器靶向碳点的制备方法，其特征在于：所述s4步骤中所制备碳点溶液中在47摄氏度下细胞荧光强度影响较大，可以确定碳点进入细胞途径。

7.根据权利要求1所述的一种三重细胞器靶向碳点的制备方法，其特征在于：所述s4步骤中对所制备碳点的靶向能力进行分析，与商用靶向核仁探针进行共定位实验，证明碳点可以靶向核仁。

8.根据权利要求1所述的一种三重细胞器靶向碳点的制备方法，其特征在于：所述s4步骤中与商用靶向线粒体探针进行共定位实验，证明碳点可以靶向线粒体。

9.根据权利要求1所述的一种三重细胞器靶向碳点的制备方法，其特征在于：所述s4步骤中与商用靶向溶酶体探针进行共定位实验，证明碳点可以靶向溶酶体。

10.根据权利要求1所述的一种三重细胞器靶向碳点的制备方法，其特征在于：所述综上表面碳点具有三重靶向能力。

技术总结
本发明涉及三重细胞器靶向碳点技术领域，且公开了一种三重细胞器靶向碳点的制备方法，将0.2g间氨基酚、200μL乙二胺和15mL超纯水混合均匀放入聚四氟乙烯反应釜中，将该反应釜至于烘箱中恒温180℃加热24小时，再将其温度降为25℃，将获得的棕色溶液装入500Da的透析袋中，并放入装有2L超纯水的烧杯中透析以除去杂质，获得碳点溶液。该三重细胞器靶向碳点的制备方法，通过透射电镜对制备的碳点进行表征，其粒径范围为2.0‑6.0nm，根据碳点的红外光谱可知，所制备的碳点含有多种化学键，如O‑H、‑OH、C＝O、C＝C和C‑N键等，从碳点的X射线光电子能谱可知，所制备的碳点含有C、O和N三种元素，从碳点的C元素X射线光电子能谱可知。

技术研发人员：刘丽炜,郭嘉庆,张志鹏,符家晟,戴梁骏,翁正一,宋军,屈军乐
受保护的技术使用者：深圳大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19