一种细胞核仁成像红色荧光碳点及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113881429A(43)申请公布日2022.01.04(21)申请号202111160451.8(22)申请日2021.09.30(71)申请人东南大学地址211102江苏省南京市江宁区东南大学路2号(72)发明人吴富根许可飞贾浩然(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人孙斌(51)Int.Cl.C09K11/65(2006.01)C01B32/15(2017.01)A61K49/00(2006.01)A61K47/52(2017.01)G01N21/64(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图8页(54)发明名称一种细胞核仁成像红色荧光碳点及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种细胞核仁成像红色荧光碳点及其制备方法和应用，该红色荧光碳点包括以下重量份的原料：刚果红1份，对苯二胺1‑10份。本发明的荧光碳点以对苯二胺和刚果红为原料，采用一步水热法制得，本发明制备的碳点不但能够实现对哺乳动物细胞的细胞核核仁的快速、免清洗、长时间和光稳定(抗漂白)成像，还可以应用于模式动物(如斑马鱼、线虫)的活体细胞核仁荧光成像。此外，该碳点还具有制备成本低、水分散性好、细胞毒性低和斯托克斯位移较大等优点，可以取代目前广泛使用的商品化核仁荧光探针。CN113881429ACN113881429A权利要求书1/1页1.一种细胞核仁成像红色荧光碳点，其特征在于，其包括以下重量份的原料：刚果红1份，对苯二胺1‑10份。2.一种权利要求1所述的细胞核仁成像红色荧光碳点制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取刚果红与对苯二胺混合后进行水热反应；(2)水热反应后降至室温后，除去不溶物，再通过透析得到红色荧光碳点的水分散液。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中将刚果红与对苯二胺分别溶于水，将两者的水溶液混合，再将所得混合液转移至水热反应釜中进行水热反应。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中在水热反应的温度为120‑200℃，时间为4‑24h。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中通过离心或过滤除去不溶物。6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中透析为优选用截留分子量1000Da的透析袋进行透析即得目标荧光碳点溶液。7.一种权利要求1所述的细胞核仁成像红色荧光碳点在细胞层次或活体组织成像中的应用。8.一种权利要求1所述的细胞核仁成像红色荧光碳点在制备用于细胞层次或活体组织成像的细胞核仁荧光探针中的应用。2CN113881429A说明书1/7页一种细胞核仁成像红色荧光碳点及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于纳米材料，具体涉及一种细胞核仁成像红色荧光碳点及其制备方法和应用。背景技术[0002]核糖核酸(RNA)广泛地分布在细胞质以及细胞核中，其中细胞核中的RNA主要富集在核仁区域。RNA在细胞的生命活动中扮演着重要角色，如作为信使RNA(mRNA)在蛋白质合成过程中负责传递遗传信息和直接指导蛋白质合成；作为转移RNA(tRNA)在蛋白质合成过程中负责转运氨基酸和解读mRNA遗传密码；作为核糖体RNA(rRNA)与核糖体蛋白构成核糖体；作为RNA酶调节基因表达和催化生化反应过程等。细胞核仁结构普遍存在于真核细胞核中，其主要成分包括rDNA、rRNA和核糖核蛋白，是真核细胞核间期核中最显著的结构，它也是rRNA基因存储、rRNA合成加工以及核糖体亚单位的装配场所。核仁的大小、形状随生物的种类、细胞类型和细胞代谢状态而变化。因此，对活细胞核仁的实时观测对于细胞行为研究来说至关重要。[0003]由于细胞核仁结构在光学显微镜明场下很难被观察，因此需要对其进行染色。其中，通过荧光探针标记核仁结构的染色方法因为其非侵入式和灵敏度高的特点备受关注。目前，用于细胞核仁染色的商品化的荧光染料只有SYTORNASelect(绿色荧光)，但是它的缺点(价格昂贵、只适用于死细胞核仁染色、水溶性和光稳定性差)限制了其在核仁染色领域的应用。虽然近些年来，一些可用于核仁染色的荧光材料被报导，但是他们仍然存在水溶性较差、发射波长短、信噪比差和活体成像受限等问题。因此，在活细胞核仁荧光成像领域，迫切需要开发出性能优异的新型活细胞核仁荧光成像染料。[0004]现有技术中公开了一种简单的可大量生产的绿色荧光碳点及其制备方法和应用(201910728346.6)，其中使用了碱性品红，然而其所制得的碳点荧光发射波长较短，且为绿色荧光发射。一种核仁靶向荧光碳点及其制备方法与应用(201710156126.1)，由间苯二胺和半胱氨酸制成，该碳点荧光发射波长相对较短，荧光成像信噪比不佳，在斑马鱼活