【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及有機(jī)/無機(jī)納米雜化復(fù)合材料制備，具體涉及一種羅丹明b摻雜二氧化硅/木聚糖碳點(diǎn)復(fù)合材料及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、副溶血弧菌是海鮮中的常見致病菌，污染魚、蝦、貝類、浮游生物等近海的水生生物。生食或食用未完全煮熟的海鮮制品導(dǎo)致的副溶血弧菌食物中毒會(huì)引起急性胃腸炎、傷口感染、敗血癥等疾病。監(jiān)測(cè)海鮮中是否存在副溶血弧菌，是至關(guān)重要的食品安全任務(wù)。在現(xiàn)有的副溶血弧菌檢測(cè)技術(shù)中，傳統(tǒng)的培養(yǎng)法仍然是定性、定量副溶血弧菌的標(biāo)準(zhǔn)方法。但培養(yǎng)法需要細(xì)菌富集、分離、培養(yǎng)鑒定等多個(gè)步驟，耗時(shí)極長(zhǎng)。另外，基于pcr技術(shù)的快速檢測(cè)方法，則需要復(fù)雜的檢測(cè)系統(tǒng)、昂貴的儀器，依賴于具有專用基礎(chǔ)設(shè)施和訓(xùn)練有素實(shí)驗(yàn)人員的實(shí)驗(yàn)室。因此，開發(fā)響應(yīng)快速、操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)靈敏、特異性好的檢測(cè)方法，對(duì)食品安全進(jìn)行日常監(jiān)測(cè)、大規(guī)模篩查、應(yīng)急處理迫在眉睫。
2、基于熒光原理的檢測(cè)方法測(cè)量方便、操作簡(jiǎn)單、靈敏度高、可靠型強(qiáng)、性價(jià)比高，具有現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的適應(yīng)性。碳點(diǎn)(carbon?dots，cds)是粒徑小于10nm的分散良好的球形顆粒，作為一種重要的熒光納米材料，由于其有趣的特性備受關(guān)注，如高穩(wěn)定性、水溶性、生物相容性、抗菌性、無毒性、優(yōu)異的電子轉(zhuǎn)移效率、豐富的邊緣缺陷和可調(diào)光致發(fā)光特性等。其中，木質(zhì)纖維素因?yàn)閬碓磸V泛，成本低廉，綠色環(huán)保等特征逐漸成為低成本制備cds的熱門碳源。木質(zhì)纖維素是自然界中最豐富的生物資源，由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成，半纖維素是其中連接纖維素和木質(zhì)素的一類雜聚多糖，占木質(zhì)纖維素的20～35％。木聚糖是半纖維素的主要類型，常被用作半
3、但目前，大多數(shù)細(xì)菌檢測(cè)的熒光檢測(cè)平臺(tái)多采用單色熒光作為輸出信號(hào)。這樣的檢測(cè)平臺(tái)易受到環(huán)境、緩沖液成分、其他干擾化合物、儀器變化、激發(fā)光源改變甚至實(shí)驗(yàn)操作的影響，導(dǎo)致假陽性或假陰性結(jié)果，可靠性不能得到保證。為了克服這一固有的缺點(diǎn)，將熒光檢測(cè)平臺(tái)的輸出信號(hào)數(shù)從單個(gè)提升至兩個(gè)，通過測(cè)量雙熒光比例信號(hào)，實(shí)現(xiàn)自校準(zhǔn)功能，最大限度地減少干擾并改善分析依賴性。因此，引入羅丹明b作為內(nèi)標(biāo)熒光信號(hào)。羅丹明b能夠在激發(fā)時(shí)發(fā)射出575nm波長(zhǎng)的橙色熒光，其波長(zhǎng)和碳點(diǎn)所發(fā)射的藍(lán)色熒光子在激發(fā)波長(zhǎng)方面具有良好的波長(zhǎng)間隔，具有光譜解耦特性。然而，羅丹明b在檢測(cè)體系中存在容易猝滅的問題，同時(shí)，添加羅丹明b的這一步驟同樣容易增加檢測(cè)過程中的系統(tǒng)誤差。為了保護(hù)羅丹明b免于受到檢測(cè)體系的外在影響和系統(tǒng)誤差，選擇具有光學(xué)透明、尺寸形貌可調(diào)、表面易功能化、生物相容性好、化學(xué)及熱力學(xué)穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)的二氧化硅作為羅丹明b的光學(xué)保護(hù)劑。二氧化硅在生物成像，化學(xué)傳感、光電子器件制造、防偽技術(shù)等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。利用二氧化硅外殼包裹熒光材料如熒光染料、碳點(diǎn)，既能增加熒光材料的摻雜量，放大了熒光信號(hào)，又能保護(hù)熒光材料免受外界環(huán)境的影響而猝滅，增加熒光材料的穩(wěn)定性。多功能二氧化硅復(fù)合材料可以通過不同的方式將一種或多種不同的發(fā)光材料組裝、包覆或集成在二氧化硅納米粒子內(nèi)部和表面來構(gòu)建。
4、因此，研究利用二氧化硅作為載體，將熒光染料和熒光碳點(diǎn)集成在二氧化硅的內(nèi)部與表面，再實(shí)現(xiàn)了雙熒光比例信號(hào)探針的構(gòu)建，制備出羅丹明b摻雜二氧化硅/木聚糖碳點(diǎn)-適配體復(fù)合材料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種基于二氧化硅負(fù)載羅丹明b和木聚糖碳點(diǎn)的副溶血弧菌比例熒光檢測(cè)方法。該方法在乙醇中將羅丹明b與硅酸四乙酯均勻混合，形成羅丹明b摻雜的二氧化硅納米球(rhb@sio2)。將發(fā)藍(lán)色熒光的碳點(diǎn)(bcd)與rhb@sio2通過共價(jià)鍵連接，得到具有雙色熒光發(fā)射的sio2(rhb@sio2/bcd)。通過與bcd表面接枝的互補(bǔ)鏈形成dna雙螺旋短鏈，把一端連有猝滅劑的單鏈適配體(apt.d)與碳點(diǎn)偶聯(lián)，該單鏈適配體特異性靶向副溶血弧菌。當(dāng)待測(cè)試樣中存在副溶血弧菌時(shí)，apt.d脫離bcd表面并與副溶血弧菌表面的識(shí)別位點(diǎn)結(jié)合，使得bcd的熒光恢復(fù)。通過以上方式，建立了一種基于比例熒光的檢測(cè)探針，rhb@sio2發(fā)射的紅色熒光強(qiáng)度(r)為內(nèi)標(biāo)，根據(jù)bcd的藍(lán)色熒光強(qiáng)度(b)與r的比值進(jìn)行副溶血弧菌的定量檢測(cè)。本專利技術(shù)的目的還在于提供上述方法制備的一種羅丹明b摻雜二氧化硅/木聚糖碳點(diǎn)復(fù)合材料。
2、本專利技術(shù)的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
3、一種基于二氧化硅負(fù)載羅丹明b和木聚糖碳點(diǎn)的副溶血弧菌比例熒光檢測(cè)方法，首先在乙醇中使羅丹明b與硅酸四乙酯均勻混合，形成羅丹明b摻雜的二氧化硅納米球rhb@sio2，再將木聚糖碳點(diǎn)通過共價(jià)鍵連接在rhb@sio2表面，最后使一端連有猝滅劑的單鏈適配體(apt.d)與bcd通過表面接枝的互補(bǔ)鏈形成dna雙螺旋短鏈偶聯(lián)，具體包括如下步驟：
4、(1)rhb@sio2的制備：
5、配置羅丹明b的乙醇溶液，加入硅酸四乙酯，攪拌使混合物分散均勻，再加入氨水，繼續(xù)反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后，加入到分散均勻的硅酸四乙酯乙醇溶液中，攪拌后依次加入氨水和去離子水，持續(xù)攪拌反應(yīng)，再次加入硅酸四乙酯和氨水，再繼續(xù)反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后，離心取得沉淀，并用乙醇多次洗滌，得到羅丹明b摻雜的二氧化硅rhb@sio2；
6、(2)rhb@sio2的表面氨基化：
7、將rhb@sio2重懸于乙醇溶液中，一邊攪拌一邊加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷，持續(xù)反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，離心收集沉淀，得到rhb@sio2-nh2；
8、(3)bcd的制備：
9、配置木聚糖的naoh/尿素水溶液中，攪拌均勻后，在加壓加熱條件中反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后，離心去除沉淀，透析，得到木聚糖碳點(diǎn)溶液；
10、(4)rhb@sio2/bcd的制備：
11、在木聚糖碳點(diǎn)溶液中按比例加入1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽和n-羥基丁二酰亞胺，活化后與rhb@sio2-nh2混合均勻，攪拌反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后，離心取得沉淀，并多次洗滌，得到rhb@sio2/bcd復(fù)合材料；
12、(5)rhb@sio2/bcd-apt.d的制備：
13、在rhb@sio2/bcd復(fù)合材料的再分散液中按比例加入1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽和n-羥基丁二酰亞胺，活化后加入用于apt.d的互補(bǔ)dna短鏈，反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后，離心取得沉淀，并多次洗滌，再分散于水中，加入修飾有猝滅劑的apt.d，溫和攪拌反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后，多次離心洗滌，得到rhb@sio2/bcd-apt.d。
14、進(jìn)一步地，步驟(1)中，所述羅丹明b的乙醇溶液中，羅丹明b的濃度為2～6mg/ml，硅酸四乙酯的濃度為0.5～2.5％(體積比)，氨水的濃度為15～25％(wt.)。
15、進(jìn)一步地，步驟(1)中，本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種羅丹明B摻雜二氧化硅/木聚糖碳點(diǎn)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種羅丹明B摻雜二氧化硅/木聚糖碳點(diǎn)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述羅丹明B的乙醇溶液中，羅丹明B的濃度為2～6mg/mL，硅酸四乙酯的體積百分比濃度為0.5～2.5％，氨水的質(zhì)量百分比濃度為15～25wt％；第一階段反應(yīng)的溫度為20～30℃，時(shí)間為30～90h；所述硅酸四乙酯的乙醇溶液濃度為1～5％，第二階段反應(yīng)的時(shí)間為3～12h；最后一次加入硅酸四乙酯和氨水后反應(yīng)時(shí)間為6～24h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種羅丹明B摻雜二氧化硅/木聚糖碳點(diǎn)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，3-氨基丙基三乙氧基硅烷的體積百分比濃度為1～5％；反應(yīng)時(shí)間為12～48h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種羅丹明B摻雜二氧化硅/木聚糖碳點(diǎn)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述木聚糖的重均分子量為4.5×104～5.5×104g/mol，按重量百分比計(jì)，其糖分組成為：85.00～90.00％木糖，7.50～12.00％阿拉伯
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種羅丹明B摻雜二氧化硅/木聚糖碳點(diǎn)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述木聚糖的濃度為20～50g/L，NaOH的質(zhì)量百分比濃度為5～10％(wt.)，尿素的質(zhì)量百分比濃度為10～15％(wt.)，水熱溫度為200～260℃，反應(yīng)時(shí)間為12～24h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種羅丹明B摻雜二氧化硅/木聚糖碳點(diǎn)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟(4)中，所述木聚糖碳點(diǎn)溶液的濃度為0.1～0.2mg/mL；所述1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽的濃度為30～50mg/mL；所述N-羥基丁二酰亞胺的濃度為20～40mg/mL；活化時(shí)間為15～60min；反應(yīng)時(shí)間為2～4h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種羅丹明B摻雜二氧化硅/木聚糖碳點(diǎn)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟(5)中，羅丹明B摻雜二氧化硅/木聚糖碳點(diǎn)復(fù)合材料再分散液的濃度為10～20mg/mL；所述1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽的濃度為30～50mg/mL；所述N-羥基丁二酰亞胺的濃度為20～40mg/mL；固定用DNA短鏈引物濃度為25～100μmol/L，體積為100μL；活化時(shí)間為15～60min；DNA短鏈引物與羅丹明B摻雜二氧化硅/木聚糖碳點(diǎn)的結(jié)合反應(yīng)時(shí)間為1～3h；Apt.D與DNA短鏈引物的結(jié)合反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為下面所述的2～4h；所述的Apt.D的濃度為25～100μmol/L，加入Apt.D后的反應(yīng)時(shí)間為2～4h；修飾有猝滅劑的副溶血弧菌適配體引物濃度為100μM，體積為100μL；溫和攪拌過程反應(yīng)時(shí)間為1～3h。
8.由權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)所述的制備方法制得的一種羅丹明B摻雜二氧化硅/木聚糖碳點(diǎn)復(fù)合材料。
9.權(quán)利要求8所述羅丹明B摻雜二氧化硅/木聚糖碳點(diǎn)復(fù)合材料作為熒光傳感器的應(yīng)用。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述應(yīng)用，其特征在于，當(dāng)待測(cè)試樣中存在副溶血弧菌時(shí)，Apt.D脫離BCD表面并與副溶血弧菌表面的識(shí)別位點(diǎn)結(jié)合，使得熒光恢復(fù)，通過以上方式，建立了一種基于比例熒光的檢測(cè)探針，RhB@SiO2發(fā)射的紅色熒光強(qiáng)度R作為內(nèi)標(biāo)，根據(jù)BCD的藍(lán)色熒光強(qiáng)度B與R的比值進(jìn)行副溶血弧菌的定量檢測(cè)。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種羅丹明b摻雜二氧化硅/木聚糖碳點(diǎn)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種羅丹明b摻雜二氧化硅/木聚糖碳點(diǎn)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述羅丹明b的乙醇溶液中，羅丹明b的濃度為2～6mg/ml，硅酸四乙酯的體積百分比濃度為0.5～2.5％，氨水的質(zhì)量百分比濃度為15～25wt％；第一階段反應(yīng)的溫度為20～30℃，時(shí)間為30～90h；所述硅酸四乙酯的乙醇溶液濃度為1～5％，第二階段反應(yīng)的時(shí)間為3～12h；最后一次加入硅酸四乙酯和氨水后反應(yīng)時(shí)間為6～24h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種羅丹明b摻雜二氧化硅/木聚糖碳點(diǎn)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，3-氨基丙基三乙氧基硅烷的體積百分比濃度為1～5％；反應(yīng)時(shí)間為12～48h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種羅丹明b摻雜二氧化硅/木聚糖碳點(diǎn)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述木聚糖的重均分子量為4.5×104～5.5×104g/mol，按重量百分比計(jì)，其糖分組成為：85.00～90.00％木糖，7.50～12.00％阿拉伯糖，0.50～1.00％葡萄糖，0.20～0.70％半乳糖，1.05～2.95％葡萄糖醛酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種羅丹明b摻雜二氧化硅/木聚糖碳點(diǎn)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述木聚糖的濃度為20～50g/l，naoh的質(zhì)量百分比濃度為5～10％(wt.)，尿素的質(zhì)量百分比濃度為10～15％(wt.)，水熱溫度為200～260℃，反應(yīng)時(shí)間為12～24h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種羅丹明b摻雜二氧化硅/木聚糖碳點(diǎn)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟(4)中，所述...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蔡濟(jì)海，馮僖雯，王小英，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：華南理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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