一种载体颗粒及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及生物检测领域，尤其涉及一种采用组装微球结合量子点编码的载体颗 粒。
【背景技术】
[0002] 在当前的生物检测领域中，已普遍采用将微球作为体外诊断的固相载体，来对目 标待检分子进行识别、捕获、控制与运输。在此基础上，研究和实验的进一步目标是实现多 重检测，即在一次检测中能同时检测多种目标待检分子，W及增加在多重检测中检测项。送 就需要对携带不同特异性配基的微球进行标识，即对微球进行编码，W便在检测时能根据 其上的标识识别出该微球。
[0003]早期的编码方式是在微球内加入有机英光染料，在特定波长的激光激发下，英光 染料具有特定的英光发射光谱，包括英光的强度和发射波长。采用不同的有机英光染料，在 激发后即可获得不同的英光发射光谱，W此对微球进行识别。但是采用有机英光染料会有 W下缺点：
[0004] (1)有机染料选择较为困难，送是由于有机染料自身Stocks位移比较小，每一种 染料都有其最佳的激发波长，要想两种染料都达到其最佳的英光发射强度，通常需要采取 不同的激发波长的激光进行激发，送样就造成检测装备中必须配备多个激光器，难W实现 检测装备的小型化。
[0005] (2)有机染料的稳定性比较差，容易发生光漂白或光浑灭现象，而一旦发生送些现 象，则造成英光强度或者英光发射波长的变化，从而影响编码的精确性与准确度。
[0006] (3)有机染料的发射光谱较宽且不对称，当两种具有不同发射谱的有机染料混合 编码时，英光发射光谱容易相互叠加，造成编码能力低且容易相互干扰。
[0007] 量子点（如antum Dot)又称为半导体纳米微晶体，有II B/VI A(如CdSe等）或 IIIA/VA(如InP、GaAs等）族元素组成的稳定的、尺寸在1~IOOnm之间的纳米晶粒，能够 接受激光激发产生英光，特殊的结构使其具有独特的、普通英光物质无法比拟的光学性质， 其在生物科学中的应用研究已取得了一些突破性的进展，目前已开发出采用量子点来替代 有机英光染料对微球进行编码的相关技术。相对于有机英光染料，量子点有如下优势：
[0008] (1)量子点具有极宽的Stocks位移，不同粒径大小的量子点的发射光谱不同，粒 径越大的量子点，其发射波长越大，因此可W通过控制量子点的颗粒大小，采用同一个激 光激发不同大小的量子点而发射出不同英光颜色的光谱。
[0009] (2)量子点的英光量子产率高，且稳定，光漂白与光浑灭效应较弱，制备得到的编 码微球不易出现串色或乱码。
[0010] (3)量子点发射光谱窄且对称，较有机英光染料相比，其编码能力更强且不容易出 现干扰。
[0011] 虽然采用量子点编码的微球为多重检测提供了更易于识别的特异性配基载体，但 在多重检测中，由于各检测项之间的固有差异，使得在多重检测时，难W使所有检测项都处 于其最优的反应条件中，势必造成不同检测项目之间的灵敏度差异。同时各探针分子的非 特异性吸附又会造成一定程度的检测误差。
[0012] 最新的研究发现，采用微米或亚微米尺寸的微球表面连接纳米尺寸的微球所形成 的具有拓扑结构的组装微球作为生物检测的固相载体，较之单一的表面光滑的微球，能够 明显提高检测的灵敏度，降低非特异性吸附。因此该组装微球更适用于多重检测。组装微 球的相关技术可参考申请号为201310062308. 4的中国专利。
[0013] 量子点编码和组装微球在生物领域的都属于前沿技术，目前尚没有将送两者结合 而形成的量子点编码组装微球及其制备的相关技术。同时可W预见的是，在可采用的量子 点种类一定的前提下，对组装微球进行编码较之对单一微球可W产生更多的编码数量或者 说可识别载体类型，其也为多重检测的检测项增加提供了必要条件。
[0014] 因此，本领域的技术人员致力于开发一种在生物检测中更适用于多重检测的量子 点编码组装微球及其制备方法。
【发明内容】
[0015] 为实现上述目的，本发明提供了一种基于量子点编码和组装微球的载体颗粒，其 包括母球、位于母球表面的子球；母球和/或至少一个子球包括至少一种类型的量子点。
[0016] 进一步地，母球包括的量子点与子球包括的量子点的类型不同。
[0017] 进一步地，子球包被在母球的表面。
[0018] 进一步地，子球包括纳米球，纳米球是子球的主体结构，量子点包被在纳米球的表 面或在其内部。
[0019] 进一步地，纳米球的表面包被至少一层量子点，即纳米球表面可层层组装量子点。
[0020] 进一步地，位于同一层的量子点的类型全相同或不全相同，此时位于不同层的量 子点的类型全相同或不全相同。
[0021] 进一步地，纳米球是粒径为30~500nm的圆球形结构。
[0022] 进一步地，纳米球的材质是聚合物或氧化娃。
[0023] 进一步地，聚合物是聚苯己帰、聚苯己帰与聚丙帰酸共聚物、聚苯己帰、聚甲基丙 帰酸共聚物、聚苯己帰与二己帰基苯共聚物中的一种。
[0024] 进一步地，母球包括微球，微球是母球的主体结构，量子点装载在微球内或表面。
[0025] 进一步地，微球是粒径为0. 5~20 y m的圆球形结构。
[0026] 进一步地，微球的材质是聚合物或氧化娃。
[0027] 进一步地，聚合物是聚苯己帰、聚苯己帰与聚丙帰酸共聚物、聚苯己帰与聚甲基丙 帰酸共聚物、聚苯己帰与二己帰基苯共聚物的一种。
[0028] 进一步地，母球与子球的表面都修饰有功能基团，母球与子球之间的连接是通过 功能基团间化学共价反应实现的。
[0029] 进一步地，功能基团是氨基、駿基、琉基、居基中的一种。
[0030] 进一步地，量子点的类型由量子点的英光发射光谱的中必波长（W下简称中必发 射波长）限定，即只W量子点的中必发射波长来区分量子点类型。
[0031] 进一步地，采用两种或两种W上类型的量子点。
[0032] 进一步地，两种或两种W上类型的量子点其相邻的英光发射光谱的中必波长之差 的绝对值大于或等于30nm，即各类型的量子点的英光发射光谱的中必波长间的间隔均要大 于或等于30nm。
[0033] 进一步地，量子点可W是包括由II - VI族或III - V族元素组成的纳米颗粒的 任一种，本发明优选的量子点是CdSe@ZnS。。
[0034] 进一步地，母球和/或子球包括磁性纳米颗粒，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] 进一步地，磁性纳米颗粒可W是包括铁、钻、媒、铁氧体磁性金属颗粒的任一种。本 发明优选地是四氧化H铁纳米颗粒。
[0036] 进一步地，至少一个子球包括有机英光染料，即可同时采用经英光染料标记的子 球。
[0037] 进一步地，有机英光染料的英光发射光谱的中必波长与装载在母球上的量子点的 英光发射光谱的中必波长之差的绝对值大于或等于50nm。本发明优选地是异硫氯酸英光 素。
[0038] 本发明还提供了一种制备载体颗粒的方法，即在微球上连接至少一个纳米球，微 球和/或纳米球上装载至少一种类型的量子点。
[0039] 进一步地，该方法包括W下步骤：
[0040] (1)在微球上装载量子点，形成英光微球；
[0041] (2)在纳米球上装载量子点，形成英光纳米球；
[0042] (3)连接英光微球和英光纳米球、或连接微球和英光纳米球、或连接英
[0043] 光微球和纳米球，从而形成载体颗粒；
[0044] 步骤（1)和步骤（2)顺序不分先后。
[0045] 进一步地，英光微球至少包括一种类型的量子点，并且由量子点的类型分别限定 了多种类型的英光微球；英光纳米球至少包括一种类型的量子点，并且由量子点的类型分 别限定了多种类型的染色纳米球。
[0046] 在本发明的实施例中，将微球和不同类型的染色微球限定形成不同类型的母球， 将纳米球和不同类型的英光纳米球限定形成不同类型的子球，通过各类型母球与子球的相 互组合形成具有不同编码的载体颗粒。
[0047] 进一步地，同一类型的英光微球由其所装载的量子点的数量限定了多种英光等级 的英光微球；同一类型的英光纳米球由其所装载的量子点的数量限定了多种英光等级的英 光纳米球。
[0048] 进一步地，步骤（3)中的染色微球具有任意一种类型。
[0049] 进一步地，步骤（3)中的英光纳米球具有任意一种或一种W上的类型，即可W根 据对编码数量的需要，在微球或英光微球上连接单一类型或多类型的英光纳米球。
[0050] 进一步地，步骤（3)中用纳米球替代部分英光纳米球，即在微球或英光微球表面 可W同时连接纳米球和英光纳米球，从而可W通过两者的比例来调节载体颗粒中英光纳米 球所装载的量子点总量。
[0051] 进一步地，步骤（3)中的连接的方法是，分别在微球、英光微球、纳米球、英光纳米 球的表面接枝功能基团，通过功能基团间化学共价反应实现连接。
[0052] 进一步地，功能基团是氨基、駿基、琉基、居基中的一种。
[0053] 进一步地，量子点的装载位置在微球表面或内部。
[0054] 进一步地，量子点的装载位置在纳米球表面或在其内部。
[00巧]进一步地，装载有量子点的纳米球的表面包被至少一层量子点。
[0056] 进一步地，位于同一层的量子点的类型都相同，此时位于不同层的量子点的类型 全相同或不全相同。
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