染料敏化超小下转换发光纳米颗粒的荧光增强方法

    技术2024-11-29  14


    本发明属于无机稀土发光材料,涉及染料敏化超小下转换发光纳米颗粒的荧光增强方法。


    背景技术:

    1、超小纳米颗粒(<10nm)由于其良好的生物分布和安全性并且大小与大蛋白质相当,适合于临床应用。小尺寸的纳米颗粒更易于进入细胞内腔室,快速肾脏过滤和诱导更少的毒性。然而,随着尺寸的减少,晶格缺陷的比例变大,容易引起荧光猝灭,其发光能力较差。为了提高超小纳米颗粒的发光性能,通过在表面接枝染料利用天线效应提高下转换发光纳米颗粒(dcnps)的发光效率是一项非常有意义的研究。并且目前的研究主要集中在上转化发光纳米颗粒(ucnps)上,对dcnps材料研究不足,相较于上转化发光,基于nayf4体系的下转换发光主要为吸收紫外区能量发射出可见光区域荧光。目前市场上的紫外激发光源在发射出254nm/365nm光的同时,还会发出可见光范围内的蓝光和紫光,激发光源可视化极大的提高了使用过程中的安全性,具有很广阔的研究前景。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是提供染料敏化超小下转换发光纳米颗粒的荧光增强方法,该方法在nayf4纳米颗粒表面通过接枝有机小分子染料(1-芘磺酸钠盐)实现敏化发光,提高了纳米颗粒的荧光强度。

    2、本发明所采用的技术方案是,染料敏化超小下转换发光纳米颗粒的荧光增强方法,具体包括如下步骤:

    3、步骤1,利用高温溶剂热法制备nagd0.7f4:eu0.3纳米颗粒;

    4、步骤2,使用配体交换的方法去除nagd0.7f4:eu0.3纳米颗粒表面的油酸集团;

    5、步骤3,使用1-psa染料对nagd0.7f4:eu0.3纳米颗粒进行敏化。

    6、本发明的特点还在于:

    7、步骤1的具体过程为:

    8、步骤1.1,制备油酸前驱体;

    9、步骤1.2,将油酸前驱体冷却至室温,向两颈烧瓶中加入2.5mmol的氢氧化钠和4mmol的氟化铵,再加入5ml的甲醇溶液,室温下搅拌30min,然后将混合物加热到80℃~100℃,在该温度下保持30min除去甲醇分子,然后冷却至室温;

    10、步骤1.3,在两颈烧瓶上搭建真空冷流装置,抽真空,充入n2,对两颈烧瓶在240℃~280℃温度下进行加热,反应90min,冷却至室温,将两颈烧瓶内的产物离心15min,得到nagd0.7f4:eu0.3纳米颗粒;

    11、步骤1.4,将步骤1.3得到的nagd0.7f4:eu0.3纳米颗粒分散在5ml的环己烷中,随后再向环己烷中加入10ml乙醇沉淀,离心15min,去除上清液,保留下层沉淀物,重复三次,得到纯化后的nagd0.7f4:eu0.3纳米颗粒;

    12、步骤1.5,将步骤1.4纯化后的nagd0.7f4:eu0.3纳米颗粒以10mg/ml的浓度重新分散在环己烷中保存。

    13、步骤1.1的具体过程为:向两颈烧瓶中加入4ml的油酸、8ml的十八稀、0.3mmol的eucl3·6h2o、0.7mmol的gdcl3·6h2o,超声分散10min,随后将两颈烧瓶转移到加热套中,加热到100℃~120℃,并在此温度下保温,直到反应体系中的水分子被除去,再加热到140~160℃,保温30min,得到油酸前驱体。

    14、步骤2的具体过程为:

    15、步骤2.1,将nobf4以1mg/ml的浓度分散在n,n-二甲基甲酰胺中;

    16、步骤2.2,取10ml步骤1.5所得产物与10ml步骤2.1所得产物进行混合,混合液振荡15min,将nagd0.7f4:eu0.3纳米颗粒萃取到dmf层,弃去环己烷层,向dmf层中加入5ml甲苯和5ml环己烷,离心15min,最终得到dcnps-nobf4。

    17、步骤3的具体过程为:

    18、步骤2.1,将步骤2得到的dcnps-nobf4分散在dmf,得到浓度为2mg/ml的分散液;

    19、步骤2.2,将有机小分子染料1-psa溶解在dmf中,得到浓度为2μm~20μm的染料溶液;

    20、步骤2.3,将步骤2.1所得产物和步骤2.2所得产物以1:1的体积比混合,震荡10min,得到敏化后的nagd0.7f4:eu0.3纳米颗粒。

    21、本发明的有益效果是,本发明通过在nayf4纳米颗粒表面通过接枝有机小分子染料(1-psa)敏化发光,优化超小下转换发光纳米颗粒的发光性能。dcnps材料在10μm染料敏化浓度下具有良好的荧光性能。本发明采用通过改变反应温度的方法制备出粒径小于10nm的纳米颗粒并通过1-psa染料敏化增强荧光,降低了实验的复杂性,其在10μm染料敏化浓度下,实现发光强度1.9倍增强,在生物标记和成像应用等方面有很好的应用前景。



    技术特征:

    1.染料敏化超小下转换发光纳米颗粒的荧光增强方法,具体包括如下步骤:

    2.根据权利要求1所述的染料敏化超小下转换发光纳米颗粒的荧光增强方法,其特征在于:所述步骤1的具体过程为:

    3.根据权利要求2所述的染料敏化超小下转换发光纳米颗粒的荧光增强方法,其特征在于:所述步骤1.1的具体过程为:向两颈烧瓶中加入4ml的油酸、8ml的十八稀、0.3mmol的eucl3·6h2o、0.7mmol的gdcl3·6h2o,超声分散10min,随后将两颈烧瓶转移到加热套中,加热到100℃~120℃,并在此温度下保温,直到反应体系中的水分子被除去,再加热到140~160℃,保温30min,得到油酸前驱体。

    4.根据权利要求3所述的染料敏化超小下转换发光纳米颗粒的荧光增强方法,其特征在于:所述步骤2的具体过程为:

    5.根据权利要求4所述的染料敏化超小下转换发光纳米颗粒的荧光增强方法,其特征在于:所述步骤3的具体过程为:


    技术总结
    本发明公开了染料敏化超小下转换发光纳米颗粒的荧光增强方法,具体包括如下步骤:步骤1,利用高温溶剂热法制备NaGd<subgt;0.7</subgt;F<subgt;4</subgt;:Eu<subgt;0.3</subgt;纳米颗粒;步骤2,使用配体交换的方法去除NaGd<subgt;0.7</subgt;F<subgt;4</subgt;:Eu<subgt;0.3</subgt;纳米颗粒表面的油酸集团;步骤3,使用1‑PSA染料对NaGd<subgt;0.7</subgt;F<subgt;4</subgt;:Eu<subgt;0.3</subgt;纳米颗粒进行敏化。本发明以NaYF<subgt;4</subgt;为研究对象,通过改变反应温度的方法制备出粒径小于10nm的纳米颗粒并通过1‑PSA染料敏化增强荧光强度,降低了实验的复杂性,其在10μM染料敏化浓度下,实现发光强度1.9倍增强,在生物标记和成像应用等方面有很好的应用前景。

    技术研发人员:罗玉霞,刘青棣,刘玉玺,何平,罗翊珺
    受保护的技术使用者:陕西科技大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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