一种633nm激发的细胞核自主靶向荧光探针的制备方法

技术领域

本发明涉及细胞和组织成像方法技术领域，具体为一种633nm激发的细胞核自主靶向荧光探针的制备方法。

背景技术

细胞是生物体基本的结构和功能单位，已知除病毒之外的所有生物均由细胞所组成，但病毒生命活动也必须在细胞中才能体现。而细胞核是细胞的控制中心，在细胞的代谢、生长、分化中起着重要作用，是遗传物质的主要存在部位。因此，细胞核被视为细胞中最重要细胞器，它的光学成像对于疾病诊断、细胞活性状态等具有非常重要的作用。例如，人们已经发现细胞核的变化与肿瘤细胞的癌性状态密切相关，可通过对细胞核的实时监测开发新的抗癌药物。因此，细胞核的有效荧光成像对于疾病诊断、细胞活性检测和生物医药开发应用等具有非常重大的作用。

事实上，由于细胞核在细胞的内部，荧光探针必须跨越多层细胞膜才能靶向细胞核。目前很多商业荧光探针染料需要将细胞失活才能靶向细胞核，这对于细胞活性实时监测等很不实用。还有硒化镉等传统半导体量子点也已经被广泛应用到细胞荧光成像，但是需要经过复杂的修饰才能对细胞核进行靶向成像；而且半导体量子点含有重金属，对生物和环境都有一定危害；此外，目前大多数报道的细胞核靶向荧光探针大多数是短波长(405nm,488nm等)激发才能成像，短波长穿透力不如长波长，因此成像结果清晰度不如长波长。因此，急需探寻一种拥有良好光稳定性、水溶性、无毒、长波长激发的用于细胞核成像的荧光探针。

发明内容

本发明的目的在于提供一种633nm激发的细胞核自主靶向荧光探针的制备方法，石墨烯量子点荧光探针，具有无毒、荧光稳定的长波长激发和自主核靶向功能，本发明报道的荧光探针在生物成像技术领域特别是细胞核成像方面展示出巨大的应用前景，并且合成方法简单、环保，适合工业放大。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种633nm激发的细胞核自主靶向荧光探针的制备方法，包括以下制备步骤：

S1、以1,5-二氨基萘为前驱物，乙醇和三氯甲烷为混合溶剂，混合溶剂体积比为1:1-3:2，通过超声分散均匀为反应液；

S2、将步骤S1中反应液加入到聚四氟乙烯反应釜中，在230-250℃温度下反应10-20h；

S3、待自然冷却至室温后取出，用25nm滤膜过滤，获得黑色稳定分散着大量石墨烯量子点的溶液；

S4、将过滤后的溶液转移至透析袋中透析，透析时溶剂为水溶液；

S5、将步骤S4中获得纯化的石墨烯量子点溶液可作为细胞核靶向荧光探针，并且能在633nm波长下激发进行细胞核成像。

作为本发明进一步的方案：所述细胞核靶向荧光探针可在633nm波长激发下进行细胞核清晰成像。

本发明的有益效果：

1)本发明以有机溶剂三氯甲烷为氯源，提供了一种原位实现氯掺杂的新方法；

2)本发明制备的细胞核靶向荧光探针可在633nm长波长下激发成像，具有一定穿透性，细胞成像更清晰；

3)方法简单、快速，具有普遍适用性；

4)本发明所提供的石墨烯量子点不含重金属元素，对细胞无毒。。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的石墨烯量子点的X射线衍射图；

图2为本发明的石墨烯量子点的透射电子显微镜图像及其粒径分布图；

图3为本发明的石墨烯量子点的原子力扫描电子显微镜图像；

图4为本发明的石墨烯量子点的红外和X射线光电子氯原子高分辨能谱图；

图5为本发明的石墨烯量子点的紫外可见光吸收光谱图及荧光光谱；

图6为本发明的石墨烯量子点作为细胞核靶向荧光探针，在633nm激发下，对Hela细胞进行细胞核成像；

图7为本发明的石墨烯量子点细胞毒性测试图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种633nm激发的细胞核自主靶向荧光探针的制备方法，包括以下制备步骤：

S1、以1,5-二氨基萘为前驱物，乙醇和三氯甲烷为混合溶剂，混合溶剂体积比为1:1-3:2，通过超声分散均匀为反应液；

S2、将步骤S1中反应液加入到聚四氟乙烯反应釜中，在230-250℃温度下反应10-20h；

S3、待自然冷却至室温后取出，用25nm滤膜过滤，获得黑色稳定分散着大量石墨烯量子点的溶液；

S4、将过滤后的溶液转移至透析袋中透析，透析时溶剂为水溶液；

S5、将步骤S4中获得纯化的石墨烯量子点溶液可作为细胞核靶向荧光探针，并且能在633nm波长下激发进行细胞核成像；

其中，细胞核靶向荧光探针可在633nm波长激发下进行细胞核清晰成像。

实施例1

将0.01g 1,5-二氨基萘搅拌下缓慢加入到10mL乙醇和三氯甲烷，体积比例为3:2的混合溶剂中，超声10分钟，然后将溶液转入到25mL聚四氟乙烯高压反应釜中，在230℃温度下反应12h，冷却后取出，用25nm滤膜过滤，得到石墨烯量子点溶液，然后转移至透析袋中，透析2天，得到纯化后的石墨烯量子点溶液，测试光谱及表征，如图1-5。

实施例2

在装有2mL培养基的直径为40mm的无菌培养皿中种植20万个Hela细胞，在培养箱中培养24h，完成Hela细胞初步培养，然后将含有0.02mg的石墨烯量子点溶液和1.98mL的培养基混合，再次对Hela细胞共同培养2h，培养后将用PBS缓冲液将多余的石墨烯量子点洗去，在共聚焦显微镜下，633nm波长激发下，获得清晰的细胞核成像照片，如图6，进一步对该石墨烯量子进行细胞毒性测试，结果如图7所示。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。