[发明专利]低密度、高度多孔性纳米结构

权利要求书

1.一种纳米结构，包括：

至少一个核纳米粒子，和

低密度、多孔性3-D结构，其中所述至少一个核纳米粒子被嵌入在所述3-D结构中。

2.根据权利要求1所述的纳米结构，其中所述核纳米粒子包括纳米粒子或纳米粒子簇。

3.根据权利要求1所述的纳米结构，其中所述核纳米粒子包括超顺磁性氧化铁(SPIO)纳米粒子，或非-SPIO纳米粒子。

4.根据权利要求1所述的纳米结构，其中所述核纳米粒子的直径范围为约1nm至约900nm。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的纳米结构，其中所述低密度、多孔性3-D结构的密度<1.0g/cc，所述密度由所述3-D结构的干重除以这种3-D结构在水溶液中的总体积确定。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的纳米结构，其中所述低密度、多孔性3-D结构具有至少40％至至少99.9％的孔隙率。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的纳米结构，其中所述低密度、多孔性3-D结构在透射电子显微镜下不能被明显观察到。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的纳米结构，其中所述低密度、多孔性3-D结构由含有硅的分子制成。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的纳米结构，其中所述低密度、多孔性3-D结构与所述核纳米粒子通过分子内相互作用或分子间相互作用结合。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的纳米结构，其中所述低密度、多孔性3-D结构的厚度范围为1nm至500nm。

11.根据权利要求1-10任意一项所述的纳米结构，其中所述纳米结构能够携带或与一个或多个有效载荷结合。

12.根据权利要求11所述的纳米结构，其中所述有效载荷被纳米结构携带或与之结合，所述纳米结构包括可检测剂、靶向部分、结合伴侣、生物活性剂、药物、治疗剂、放射剂、化疗剂、小分子药物、生物药及其任意组合。

13.根据权利要求12所述的纳米结构，其中所述可检测标记是荧光分子、化学发光分子、生物发光分子、放射性同位素、MRI造影剂、CT造影剂、酶-底物标记和/或着色剂。

14.一种根据权利要求1所述的纳米结构的制备方法，所述方法包括：在降低交联产物密度的条件下并在存在核粒子的情况下交联一种或多种含有硅的化合物。

15.根据权利要求1所述的方法，其中所述降低交联产物密度的条件选自下组：吹入气泡、增加反应温度、微波、超声、涡旋、摇动/旋转；调节溶液中化学物质的组分及其组合。

16.根据权利要求14所述的方法，其中所述降低交联产物密度的条件包括存在至少一种具有不少于3或4或5个碳原子的醇。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述醇是C_nH_(2n+2)O，其中n不少于3、不少于4或者不少于5。

18.根据权利要求16或17所述的方法，其中所述醇存在的体积分数为约30％-70％。

19.一种由权利要求14-18所述的任意一种方法制备的纳米结构。

20.权利要求1-13和19中任意一项所述的纳米结构在制备治疗或诊断组合物，或者在制备用于定性或定量检测的试剂，或者在制备用于分子成像的试剂，或者在制备用于分离、纯化或富集的试剂，或者在制备半导体中的用途。