一種載體顆粒及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及生物檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用組裝微球結(jié)合量子點(diǎn)編碼的載體顆 粒。
【背景技術(shù)】
[0002] 在當(dāng)前的生物檢測(cè)領(lǐng)域中，已普遍采用將微球作為體外診斷的固相載體，來(lái)對(duì)目 標(biāo)待檢分子進(jìn)行識(shí)別、捕獲、控制與運(yùn)輸。在此基礎(chǔ)上，研究和實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)多 重檢測(cè)，即在一次檢測(cè)中能同時(shí)檢測(cè)多種目標(biāo)待檢分子，W及增加在多重檢測(cè)中檢測(cè)項(xiàng)。送 就需要對(duì)攜帶不同特異性配基的微球進(jìn)行標(biāo)識(shí)，即對(duì)微球進(jìn)行編碼，W便在檢測(cè)時(shí)能根據(jù) 其上的標(biāo)識(shí)識(shí)別出該微球。
[0003]早期的編碼方式是在微球內(nèi)加入有機(jī)英光染料，在特定波長(zhǎng)的激光激發(fā)下，英光 染料具有特定的英光發(fā)射光譜，包括英光的強(qiáng)度和發(fā)射波長(zhǎng)。采用不同的有機(jī)英光染料，在 激發(fā)后即可獲得不同的英光發(fā)射光譜，W此對(duì)微球進(jìn)行識(shí)別。但是采用有機(jī)英光染料會(huì)有 W下缺點(diǎn)：
[0004] (1)有機(jī)染料選擇較為困難，送是由于有機(jī)染料自身Stocks位移比較小，每一種 染料都有其最佳的激發(fā)波長(zhǎng)，要想兩種染料都達(dá)到其最佳的英光發(fā)射強(qiáng)度，通常需要采取 不同的激發(fā)波長(zhǎng)的激光進(jìn)行激發(fā)，送樣就造成檢測(cè)裝備中必須配備多個(gè)激光器，難W實(shí)現(xiàn) 檢測(cè)裝備的小型化。
[0005] (2)有機(jī)染料的穩(wěn)定性比較差，容易發(fā)生光漂白或光渾滅現(xiàn)象，而一旦發(fā)生送些現(xiàn) 象，則造成英光強(qiáng)度或者英光發(fā)射波長(zhǎng)的變化，從而影響編碼的精確性與準(zhǔn)確度。
[0006] (3)有機(jī)染料的發(fā)射光譜較寬且不對(duì)稱，當(dāng)兩種具有不同發(fā)射譜的有機(jī)染料混合 編碼時(shí)，英光發(fā)射光譜容易相互疊加，造成編碼能力低且容易相互干擾。
[0007] 量子點(diǎn)（如antum Dot)又稱為半導(dǎo)體納米微晶體，有II B/VI A(如CdSe等）或 IIIA/VA(如InP、GaAs等）族元素組成的穩(wěn)定的、尺寸在1~IOOnm之間的納米晶粒，能夠 接受激光激發(fā)產(chǎn)生英光，特殊的結(jié)構(gòu)使其具有獨(dú)特的、普通英光物質(zhì)無(wú)法比擬的光學(xué)性質(zhì)， 其在生物科學(xué)中的應(yīng)用研究已取得了一些突破性的進(jìn)展，目前已開(kāi)發(fā)出采用量子點(diǎn)來(lái)替代 有機(jī)英光染料對(duì)微球進(jìn)行編碼的相關(guān)技術(shù)。相對(duì)于有機(jī)英光染料，量子點(diǎn)有如下優(yōu)勢(shì)：
[0008] (1)量子點(diǎn)具有極寬的Stocks位移，不同粒徑大小的量子點(diǎn)的發(fā)射光譜不同，粒 徑越大的量子點(diǎn)，其發(fā)射波長(zhǎng)越大，因此可W通過(guò)控制量子點(diǎn)的顆粒大小，采用同一個(gè)激 光激發(fā)不同大小的量子點(diǎn)而發(fā)射出不同英光顏色的光譜。
[0009] (2)量子點(diǎn)的英光量子產(chǎn)率高，且穩(wěn)定，光漂白與光渾滅效應(yīng)較弱，制備得到的編 碼微球不易出現(xiàn)串色或亂碼。
[0010] (3)量子點(diǎn)發(fā)射光譜窄且對(duì)稱，較有機(jī)英光染料相比，其編碼能力更強(qiáng)且不容易出 現(xiàn)干擾。
[0011] 雖然采用量子點(diǎn)編碼的微球?yàn)槎嘀貦z測(cè)提供了更易于識(shí)別的特異性配基載體，但 在多重檢測(cè)中，由于各檢測(cè)項(xiàng)之間的固有差異，使得在多重檢測(cè)時(shí)，難W使所有檢測(cè)項(xiàng)都處 于其最優(yōu)的反應(yīng)條件中，勢(shì)必造成不同檢測(cè)項(xiàng)目之間的靈敏度差異。同時(shí)各探針?lè)肿拥姆?特異性吸附又會(huì)造成一定程度的檢測(cè)誤差。
[0012] 最新的研究發(fā)現(xiàn)，采用微米或亞微米尺寸的微球表面連接納米尺寸的微球所形成 的具有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的組裝微球作為生物檢測(cè)的固相載體，較之單一的表面光滑的微球，能夠 明顯提高檢測(cè)的靈敏度，降低非特異性吸附。因此該組裝微球更適用于多重檢測(cè)。組裝微 球的相關(guān)技術(shù)可參考申請(qǐng)?zhí)枮?01310062308. 4的中國(guó)專利。
[0013] 量子點(diǎn)編碼和組裝微球在生物領(lǐng)域的都屬于前沿技術(shù)，目前尚沒(méi)有將送兩者結(jié)合 而形成的量子點(diǎn)編碼組裝微球及其制備的相關(guān)技術(shù)。同時(shí)可W預(yù)見(jiàn)的是，在可采用的量子 點(diǎn)種類一定的前提下，對(duì)組裝微球進(jìn)行編碼較之對(duì)單一微球可W產(chǎn)生更多的編碼數(shù)量或者 說(shuō)可識(shí)別載體類型，其也為多重檢測(cè)的檢測(cè)項(xiàng)增加提供了必要條件。
[0014] 因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開(kāi)發(fā)一種在生物檢測(cè)中更適用于多重檢測(cè)的量子 點(diǎn)編碼組裝微球及其制備方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于量子點(diǎn)編碼和組裝微球的載體顆粒，其 包括母球、位于母球表面的子球；母球和/或至少一個(gè)子球包括至少一種類型的量子點(diǎn)。
[0016] 進(jìn)一步地，母球包括的量子點(diǎn)與子球包括的量子點(diǎn)的類型不同。
[0017] 進(jìn)一步地，子球包被在母球的表面。
[0018] 進(jìn)一步地，子球包括納米球，納米球是子球的主體結(jié)構(gòu)，量子點(diǎn)包被在納米球的表 面或在其內(nèi)部。
[0019] 進(jìn)一步地，納米球的表面包被至少一層量子點(diǎn)，即納米球表面可層層組裝量子點(diǎn)。
[0020] 進(jìn)一步地，位于同一層的量子點(diǎn)的類型全相同或不全相同，此時(shí)位于不同層的量 子點(diǎn)的類型全相同或不全相同。
[0021] 進(jìn)一步地，納米球是粒徑為30~500nm的圓球形結(jié)構(gòu)。
[0022] 進(jìn)一步地，納米球的材質(zhì)是聚合物或氧化娃。
[0023] 進(jìn)一步地，聚合物是聚苯己帰、聚苯己帰與聚丙帰酸共聚物、聚苯己帰、聚甲基丙 帰酸共聚物、聚苯己帰與二己帰基苯共聚物中的一種。
[0024] 進(jìn)一步地，母球包括微球，微球是母球的主體結(jié)構(gòu)，量子點(diǎn)裝載在微球內(nèi)或表面。
[0025] 進(jìn)一步地，微球是粒徑為0. 5~20 y m的圓球形結(jié)構(gòu)。
[0026] 進(jìn)一步地，微球的材質(zhì)是聚合物或氧化娃。
[0027] 進(jìn)一步地，聚合物是聚苯己帰、聚苯己帰與聚丙帰酸共聚物、聚苯己帰與聚甲基丙 帰酸共聚物、聚苯己帰與二己帰基苯共聚物的一種。
[0028] 進(jìn)一步地，母球與子球的表面都修飾有功能基團(tuán)，母球與子球之間的連接是通過(guò) 功能基團(tuán)間化學(xué)共價(jià)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的。
[0029] 進(jìn)一步地，功能基團(tuán)是氨基、駿基、琉基、居基中的一種。
[0030] 進(jìn)一步地，量子點(diǎn)的類型由量子點(diǎn)的英光發(fā)射光譜的中必波長(zhǎng)（W下簡(jiǎn)稱中必發(fā) 射波長(zhǎng)）限定，即只W量子點(diǎn)的中必發(fā)射波長(zhǎng)來(lái)區(qū)分量子點(diǎn)類型。
[0031] 進(jìn)一步地，采用兩種或兩種W上類型的量子點(diǎn)。
[0032] 進(jìn)一步地，兩種或兩種W上類型的量子點(diǎn)其相鄰的英光發(fā)射光譜的中必波長(zhǎng)之差 的絕對(duì)值大于或等于30nm，即各類型的量子點(diǎn)的英光發(fā)射光譜的中必波長(zhǎng)間的間隔均要大 于或等于30nm。
[0033] 進(jìn)一步地，量子點(diǎn)可W是包括由II - VI族或III - V族元素組成的納米顆粒的 任一種，本發(fā)明優(yōu)選的量子點(diǎn)是CdSe@ZnS。。
[0034] 進(jìn)一步地，母球和/或子球包括磁性納米顆粒，即母球和子球都具有磁性，或母球 和子球其中之一具有磁性。
[0035] 進(jìn)一步地，磁性納米顆?？蒞是包括鐵、鉆、媒、鐵氧體磁性金屬顆粒的任一種。本 發(fā)明優(yōu)選地是四氧化H鐵納米顆粒。
[0036] 進(jìn)一步地，至少一個(gè)子球包括有機(jī)英光染料，即可同時(shí)采用經(jīng)英光染料標(biāo)記的子 球。
[0037] 進(jìn)一步地，有機(jī)英光染料的英光發(fā)射光譜的中必波長(zhǎng)與裝載在母球上的量子點(diǎn)的 英光發(fā)射光譜的中必波長(zhǎng)之差的絕對(duì)值大于或等于50nm。本發(fā)明優(yōu)選地是異硫氯酸英光 素。
[0038] 本發(fā)明還提供了一種制備載體顆粒的方法，即在微球上連接至少一個(gè)納米球，微 球和/或納米球上裝載至少一種類型的量子點(diǎn)。
[0039] 進(jìn)一步地，該方法包括W下步驟：
[0040] (1)在微球上裝載量子點(diǎn)，形成英光微球；
[0041] (2)在納米球上裝載量子點(diǎn)，形成英光納米球；
[0042] (3)連接英光微球和英光納米球、或連接微球和英光納米球、或連接英
[0043] 光微球和納米球，從而形成載體顆粒；
[0044] 步驟（1)和步驟（2)順序不分先后。
[0045] 進(jìn)一步地，英光微球至少包括一種類型的量子點(diǎn)，并且由量子點(diǎn)的類型分別限定 了多種類型的英光微球；英光納米球至少包括一種類型的量子點(diǎn)，并且由量子點(diǎn)的類型分 別限定了多種類型的染色納米球。
[0046] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，將微球和不同類型的染色微球限定形成不同類型的母球， 將納米球和不同類型的英光納米球限定形成不同類型的子球，通過(guò)各類型母球與子球的相 互組合形成具有不同編碼的載體顆粒。
[0047] 進(jìn)一步地，同一類型的英光微球由其所裝載的量子點(diǎn)的數(shù)量限定了多種英光等級(jí) 的英光微球；同一類型的英光納米球由其所裝載的量子點(diǎn)的數(shù)量限定了多種英光等級(jí)的英 光納米球。
[0048] 進(jìn)一步地，步驟（3)中的染色微球具有任意一種類型。
[0049] 進(jìn)一步地，步驟（3)中的英光納米球具有任意一種或一種W上的類型，即可W根 據(jù)對(duì)編碼數(shù)量的需要，在微球或英光微球上連接單一類型或多類型的英光納米球。
[0050] 進(jìn)一步地，步驟（3)中用納米球替代部分英光納米球，即在微球或英光微球表面 可W同時(shí)連接納米球和英光納米球，從而可W通過(guò)兩者的比例來(lái)調(diào)節(jié)載體顆粒中英光納米 球所裝載的量子點(diǎn)總量。
[0051] 進(jìn)一步地，步驟（3)中的連接的方法是，分別在微球、英光微球、納米球、英光納米 球的表面接枝功能基團(tuán)，通過(guò)功能基團(tuán)間化學(xué)共價(jià)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)連接。
[0052] 進(jìn)一步地，功能基團(tuán)是氨基、駿基、琉基、居基中的一種。
[0053] 進(jìn)一步地，量子點(diǎn)的裝載位置在微球表面或內(nèi)部。
[0054] 進(jìn)一步地，量子點(diǎn)的裝載位置在納米球表面或在其內(nèi)部。
[00巧]進(jìn)一步地，裝載有量子點(diǎn)的納米球的表面包被至少一層量子點(diǎn)。
[0056] 進(jìn)一步地，位于同一層的量子點(diǎn)的類型都相同，此時(shí)位于不同層的量子點(diǎn)的類型 全相同或不全相同。
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