專利名稱：一種基于納米二氧化鈦的無毒熒光材料及其制備和應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種熒光材料及其制備和應用，具體說，是涉及一種基于納米二 氧化鈥的無毒熒光材料及其制備和應用。
背景技術：
近年來，納米技術被世界各國列為21世紀的關鍵技術之一。將納米技術、 分析化學、材料科學以及生物技術等多個研究領域相結合，尤其在納米尺度上 原位、活體、實時地獲取相關生物化學信息，已成為當今化學與生物交界處的 前沿研究熱點。生物親和性功能化納米顆粒是納米技術、生物技術與材料制備 技術三項尖端技術結合的代表，是在納米尺度上研究細胞、亞細胞、單分子、 原子的行為和相互作用機理的新型納米材料。納米Ti02顆粒無毒、穩(wěn)定、有化學惰性、且價格低廉，容易再生和回收利 用，通過染料修飾、攙雜以及貴金屬的表面修飾可以很容易改變其光的吸收行 為等。但是，目前納米Ti02的研究更多的在于其光催化性能的研究，而其本身 的無毒特性，特別是與金納米顆粒及熒光物質的耦聯(lián)制備無毒熒光材料及其在 生物體系中的應用還是一片空白。發(fā)明內容本發(fā)明需要解決的技術問題是提供一種基于納米二氧化鈦的無毒熒光材料 及其制備和應用，以填補現(xiàn)有技術的空白。本發(fā)明所述的基于納米二氧化鈦的無毒熒光材料，是由納米Ti02顆粒與染 料熒光素四甲基異硫氰酸羅丹明(TRITC)及金納米溶膠耦聯(lián)得到的 TiOrTRITC-Au熒光納米材料。所述Ti02-TRITC-Au熒光納米材料的制備工藝包括如下步驟1) 制備銳鈦礦晶型的納米Ti02顆粒；2) 制備金納米溶膠；3) 稱取染料熒光素四甲基異硫氰酸羅丹明(TRITC)，加入去離子水中，配制 成濃度為0.0025 ~ 0.0030g/mL的溶液；4) 加入銳鈦礦晶型的納米Ti02顆粒，在室溫下攪拌反應2~4天；5) 停止反應，室溫自然晾干，得到TRITC-Ti02固體；6) 稱取上述TRITC-Ti02固體，加入金納米溶膠中，在室溫下攪拌反應30 ~ 40小時；7) 停止反應，放入35 37'C的恒溫烘箱中干燥24~36小時，即得 Ti02-TRITC-Au熒光納米材料。所述銳鈦礦晶型的納米Ti02顆粒的平均粒徑為30~40 nm。 所述金納米溶膠的平均粒徑為8 12nm。所述TRITC和納米Ti02的質量之比為0.048: 1 -0.052: 1，金納米溶膠和 TRITC-Ti02的質量之比為0.052: 1 —0.048: 1。本發(fā)明所述的基于納米二氧化鈦的無毒熒光材料一Ti02-TRITC-Au熒光納 米材料可應用于對卵巢癌細胞SKOV-3的免疫分析檢測。本發(fā)明的制備方法不僅能使熒光素毒性大大減小而光學活性基本不變，還能 使二氧化鈦的團聚現(xiàn)象不影響其摻雜的熒光素的光學穩(wěn)定性，適合工業(yè)化批量 生產。所制備的Ti02-TRITC-Au熒光納米材料，具有無毒且光穩(wěn)定性優(yōu)良的特 殊性能，可應用于對卵巢癌細胞SKOV-3的免疫分析檢測，且檢測靈敏度高，填 補了現(xiàn)有技術的空白。


圖i為熒光光譜分析圖；圖2為紫外-可見吸收光譜分析圖。
具體實施方式
下面通過實施例對本發(fā)明作進 一步說明，其目的僅在于更好理解本發(fā)明的內容而非限制本發(fā)明的保護范圍 實施例11)制備銳鈦礦晶型的納米TiCb顆粒在4(TC水浴下，將lOmL鈦酸正丁酯滴加入不斷攪拌的40mL無水乙醇中；另配制10mL無水乙醇和2.5mL硝酸溶液(VH20: Vhno3=5:1 )的混合溶液，將 其逐滴加入到鈦酸正丁酯和無水乙醇的溶液中，攪拌至粘稠狀，得到淡黃色凝 膠；將淡黃色凝膠置于80'C恒溫烘箱中干燥，然后置于馬弗爐中在500'C焙燒4 h,出爐冷卻后用瑪瑙研缽研磨成細粉末，即得平均粒徑為30 40 nm的銳鈦礦 晶型的納米Ti02顆粒。2) 制備金納米溶膠將100 mL水加入碘量瓶中，在冰水浴和不斷攪拌下，加入0.7 mL 1 % HAuCl4 溶液并攪拌1 min;加入1 mL 1% C6H5Na307溶液后，再攪拌1 min;加入1 mL 0.75。/。的NaBH4溶液，溶液顏色瞬間由淡金黃色轉變?yōu)榫萍t色，繼續(xù)在冰水浴條 件下充分攪拌5 min，即得平均粒徑為8~12nm的金納米溶膠。3) 稱取0.01g染料熒光素四甲基異硫氰酸羅丹明(TRITC),加入:3.WmL去 離子水中，配制成溶液；4) 加入0.2g銳鈦礦晶型的納米TiO2顆粒，在室溫下攪拌反應2 4天；5) 停止反應，室溫自然晾干，得到TRITC-Ti02固體；6) 稱取上述TRITC-Ti02固體0.1069 g,加入1.86 mL金納米溶膠中，在室 溫下攪拌反應30 40小時；7) 停止反應，放入37 °C的恒溫烘箱中干燥24 ~ 36小時，即得 Ti02-TRITC-Au熒光納米材料。由圖1的熒光光譜分析圖可知Ti02-TRITC-Au (圖lc)熒光納米顆粒有很 好的光學穩(wěn)定性能。純TRITC (圖la)的光強約2000a,u.,修飾上納米Ti02 (圖lb)后，光強急促下降至200 a.u.左右，熒光強度減少了10倍，可視為發(fā) 生了熒光猝滅現(xiàn)象。但加入納米Au后，熒光強度回升至2340 a.u.左右，比原 有的TRITC熒光顆粒的強度還要高，并解決了核殼型熒光納米顆粒的熒光穩(wěn)定 性的問題。由圖2的紫外-可見吸收光譜分析圖可知Ti02-TRITC-Au熒光納米顆粒 有較好的紫外吸收能力。圖2a為TRITC的紫外吸收譜圖，在500 nm處有最大 吸收。合成的納米Ti02 (圖2d)在210nm、 350 nm出現(xiàn)一對較弱的吸收峰， 而合成的納米Au (圖2b)則在~ 550 nm位置出現(xiàn)最大吸收峰。終產品 Ti02-TRITC-Au (圖2c)納米顆粒有類似于原料TRITC的階躍并且最大吸收峰 的位置與納米Au的最大吸收峰相 一致，表明Ti02-TRITC-Au是以化學鍵合的形式相連接的，并且有較高的紫外-可見的光吸收的能力。將本實施例所制備的Ti02-TRITC-Au熒光納米材料，按照對卵巢癌細胞 SKOV-3的免疫分析檢測的常規(guī)條件進行檢測實驗即，將0.75 mL anti-HER2 抗體加入TRITC-Ti02-Au熒光納米粉體中，然后加入1.0mL水，攪拌反應；離 心，貯存于1%雙抗(青霉素和鏈霉素)的水溶液中，放置冰箱內備用；利用 抗體抗原的特定性免疫反應進行檢測。檢測實驗結果表明連接了 TRITC-Ti02-Au熒光納米顆粒的抗體HER2可以非常快速地識別卵巢癌細胞 (SKOV-3)的表面抗原蛋白，大大地提高了免疫反應的靈敏度，也為臨床的免疫 檢測提供了一種新的材料和方法。
權利要求
1.一種基于納米二氧化鈦的無毒熒光材料，其特征在于，所述熒光材料是由納米TiO2顆粒與染料熒光素四甲基異硫氰酸羅丹明及金納米溶膠耦聯(lián)得到的TiO2-TRITC-Au熒光納米材料。
2. —種權利要求l所述的基于納米二氧化鈦的無毒熒光材料的制備工藝， 其特征在于，所述工藝包括如下步驟1) 制備銳鈦礦晶型的納米Ti02顆粒；2) 制備金納米溶膠； ，3) 稱取染料熒光素四甲基異硫氰酸羅丹明，加入去離子水中，配制成濃度 為0.0025 ~ 0.0030g/mL的溶液；4) 加入銳鈦礦晶型的納米Ti02顆粒，在室溫下攪拌反應2~4天；5) 停止反應，室溫自然晾干，得到TRITC-Ti02固體；6) 稱取上述TRITC-Ti02固體，加入金納米溶膠中，在室溫下攪拌反應30~ 40小時；7)停止反應，放入35 37'C的恒溫烘箱中干燥24~36小時，即得 Ti02-TRITC-Au熒光納米材料。
3. 根據(jù)權利要求2所述的基于納米二氧化鈦的無毒熒光材料的制備工藝， 其特征在于，所述銳鈥礦晶型的納米Ti02顆粒的平均粒徑為30 40nm。
4. 根據(jù)權利要求2所述的基于納米二氧化鈦的無毒熒光材料的制備工藝， 其特征在于，所述金納米溶膠的平均粒徑為8 12nm。
5. 根據(jù)權利要求2所述的基于納米二氧化鈦的無毒熒光材料的制備工藝， 其特征在于，所述TRITC和納米Ti02的質量之比為0.048: 1 ~ 0.052: 1,金納 米溶膠和TRITC-Ti02的質量之比為0.052: 1 -0.048: 1。
6. —種權利要求l所述的基于納米二氧化鈦的無毒熒光材料的應用，其特 征在于，所述熒光材料用于對卵巢癌細胞SKOV-3的免疫分析檢測。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于納米二氧化鈦的無毒熒光材料，其是由納米TiO₂顆粒與熒光素TRITC及金納米溶膠耦聯(lián)得到的TiO₂-TRITC-Au熒光納米材料。所述熒光材料是通過先將納米TiO₂顆粒加入熒光素TRITC水溶液中，制備TRITC-TiO₂固體，然后將TRITC-TiO₂固體加入金納米溶膠中反應而得。本發(fā)明的制備方法不僅能使熒光素毒性大大減小而光學活性基本不變，還能使二氧化鈦的團聚現(xiàn)象不影響其摻雜的熒光素的光學穩(wěn)定性，適合工業(yè)化批量生產。所制備的TiO₂-TRITC-Au熒光納米材料，具有無毒且光穩(wěn)定性優(yōu)良的特殊性能，可應用于對卵巢癌細胞SKOV-3的免疫分析檢測，且檢測靈敏度高。
文檔編號G01N33/533GK101240167SQ200810033970
公開日2008年8月13日 申請日期2008年2月28日 優(yōu)先權日2008年2月28日
發(fā)明者朱佩思, 黃杉生 申請人:上海師范大學