具有壳核结构的磁性荧光纳米颗粒的制备方法及应用

摘要

本发明涉及一种壳核结构的荧光磁性纳米颗粒的制备方法和应用。首先，以Fe₃O₄、γ-Fe₂O₃、MeFe₂O₄(Me＝Co、Mn、Ni)、金属Ni、Co、Fe及其合金Fe-Co、Ni-Fe等纳米粒子的一种或几种作为内核，外包二氧化硅壳，制备具有核壳结构的二氧化硅磁性微球，再将荧光物质(Eu³⁺、Sm³⁺、Dy³⁺、Tb³⁺等的螯合物)吸附在二氧化硅的壳层上。然后，再在其外面包裹上一层二氧化硅以提高其荧光磁性微球稳定性，防止团聚和荧光物质外泄。由于壳层里包裹了大量的稀土荧光物质，因此所制备样品的荧光强度信号大大增强。该纳米颗粒具有富集和标记的双重功能，在生物医学领域有着更广阔的应用前景。

主权项

一种磁性荧光纳米颗粒的制备方法，其特征在于，以具有超顺磁性的纳米颗粒为核，外包二氧化硅，再通过共价键方式将稀土纳米颗粒固定在二氧化硅壳层上，再在其外面包裹上一层二氧化硅；其制备步骤和条件如下：1）超顺磁性纳米颗粒的制备称取2.71g FeCl₃·6H₂O和1.18gFeCl₂·4H₂O溶于50ml蒸馏水中，搅拌混匀后，加入4mL浓氨水，室温搅拌反应30min，在磁场作用下，收集产物，去除上清；用去离子水洗涤产物3次，200mL/次，并用去离子水将颗粒定容至50mL；2）Fe₃O₄@SiO₂ 纳米颗粒的制备分别取7.5mL环己烷、1.77mL Triton X‑100、1.8mL正己醇于10mL烧瓶中，混合均匀；加入480μL Fe₃O₄水溶液，搅拌5min以后形成油包水的微胶囊，随后加入100μL TEOS，搅拌混匀；加入60μL氨水；锡纸包裹，反应24h；加入等体积的丙酮，涡旋，打破微乳液体系；置于磁场中，静置片刻，吸弃液体；依次用丙酮、无水乙醇、水洗涤颗粒，50mL/次，洗涤过程中，涡旋、超声破碎颗粒；将颗粒重悬于50mL 1M盐酸中，室温静置24h；置于磁场中，静置片刻，吸弃液体；用去离子水、无水乙醇各洗涤颗粒3次，50mL/次；将颗粒重悬于20mL无水乙醇中；3）包覆稀土荧光络合物往50μL 0.1M BHHCT溶液中加入6.3μL三氨丙基三乙氧基硅烷，涡旋混匀，室温静置20min，加入50μL 0.1M EuCl₃ 溶液，混匀，室温静置20min；将此液体转至步骤2）中所得的Fe₃O₄@SiO₂无水乙醇悬液中，避光，80℃冷凝回流18h；置于磁场中，静置片刻，吸弃液体；用去离子水、无水乙醇各洗涤颗粒3次，50mL/次；将颗粒置于60℃真空干燥箱中干燥12h后，得到表面包覆有荧光络合物的磁性纳米颗粒；4）包覆SiO₂ 层用无水乙醇:氨水＝10:1的乙醇、氨水混合液将步骤3）所得颗粒稀释至1.2L，加入28mL TEOS，缓慢搅拌下，避光、室温反应24h；置于磁场中，静置片刻，吸弃液体；用去离子水、无水乙醇各洗涤颗粒3次，50mL/次；将颗粒重悬于5mL无水乙醇中，即得磁性荧光纳米颗粒。