[发明专利]一种稀土离子掺杂的纳米磷灰石探针及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种稀土离子掺杂的纳米磷灰石探针及其制备方法，具体涉及含高分子表面活性剂和生物表面活性剂的有机溶剂体系中的一种形貌可控的稀土掺杂的纳米磷灰石探针及其制备方法，属于生物医学材料和光功能材料技术领域。

背景技术

生物探针是生物染色和诊断的最有效的手段，目前主要有两类，一类是有机荧光分子，如罗丹明，荧光素等，但是这些有机分子的致命缺点是光致腿色，即其荧光强度随着时间的延长很快减退；另一类是新型的半导体纳米颗粒量子点探针，如CdSe、CdS、ZnS、InP和InAs等，与有机探针相比，他们在生物环境中的稳定性更高，且可以提供稳定的荧光发射，但是纳米半导体具有生物毒性，因而很难进入应用领域。相比之下，纳米羟基磷灰石具有良好的生物相容性和结构稳定性，且已广泛应用于生物材料领域，因此有望解决这一问题，但是羟基磷灰石本身没有明显的发光性能，因而很难进行监测和诊断。掺杂稀土离子制备的发光材料由于具有荧光寿命长、发射峰窄和Stokes位移大等发光性质，适合荧光成像及监测。因此，通过掺杂稀土离子制备具有发光性能的羟基磷灰石有望成为更符合实际需要的新型生物探针。

迄今，国内外已有一些稀土掺杂磷灰石晶体结构的发光材料的研究，但大多限于荧光粉材料，而生物探针材料的研究较少。例如：Ling Li，Yukan Liu，Jinhui Tao，少量Tb表面改性的羟基磷灰石纳米晶生物探针[J].物理化学学报C，（Surface Modification of Hydroxyapatite Nanocrystallite by a Small Amount of Terbium Provides a Biocompatible Fluorescent Probe [J]. Journal of Physics and Chemistry of Solids）2008, 112: 12219–12224，该文采用阳离子表面活性剂CTAB辅助以沉淀法合成，然后经真空干燥得到了铽掺杂具有荧光特性的HAP生物探针。中国发明专利申请号为 200810060400.6公开了“一种用Tb进行表面修饰的羟基磷灰石荧光纳米颗粒的制备方法”，以CTAB为添加剂制备了铽表面修饰的HAP生物探针。此外，A. Doat等，具有发光性能的生物磷灰石纳米颗粒生物探针的合成[J].固体化学学报，（Synthesis of luminescent bioapatite nanoparticles for utilization as a biological probe [J]. Journal of Solid State Chemistry）2004, 177: 1179–1187，该文报道了在37℃的乙醇-水介质中合成了弱结晶度的铕掺杂的缺钙型磷灰石，并证实其发光具有耐光性，适于用作生物探针。

上述方法虽然制备出了具有发光性能的纳米磷灰石，但是还存在两方面的问题：一方面是阳离子表面活性剂CTAB的使用可能使纳米磷灰石的表面具有一定的毒性；另一方面是常压干燥或真空干燥等过程会在一定程度上使得纳米颗粒团聚，这样引起颗粒间的光学梯度现象，而导致监测和诊断误差，但是团聚的颗粒由于尺寸较大，难以进入某些细胞，不能进行细胞监测，因此限制了其性能及应用。