[发明专利]中空SiO2包空心Au笼纳米摇铃、其制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种摇铃式的纳米材料及其制备方法，具体涉及一种中空SiO₂包空心Au笼纳米摇铃的制备方法，属于无机材料领域。

技术背景

金纳米材料，由于其独特的化学和物理性质，在电子学、光学、催化和生物医学等领域具有广泛的应用前景。近些年，包括金纳米棒、金纳米壳和金纳米笼在内的多种金纳米结构在生物医学领域引起了广泛的关注（N. Li, P. X. Zhao, D. Astruc, Angew. Chem. Int. Ed.2014, 53, 1756）。

这些金纳米结构表面具有强的电磁场，能够作为表面增强拉曼基底对吸附于表面的拉曼分子有拉曼增强的作用，可以作为拉曼探针用于生物检测和成像（M. Rycenga, Z. P. Wang, E. Gordon, C. M. Cobley, A. G. Schwartz, C. S. Lo, Y. N. Xia, Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 9924）。此外，通过化学手段，可以将这些金纳米结构的吸收光谱从可见精确调控至近红外波段，并在近红外光照射下，有效将光能转化为热能，可作为光热疗剂应用于肿瘤治疗（S. Lal, S. E. Clare, N. J. Halas, Acc. Chem. Res. 2008, 41, 1842）。但是，由于大多数拉曼信号分子在水中溶解度很低，这必然导致修饰拉曼信号分子的金纳米颗粒在水中稳定性大大降低，同时，金纳米结构的载药性能较差，阻碍了其在医学诊疗等方面的应用。

目前，克服稳定性降低问题的方法是在修饰拉曼信号分子的金纳米结构外层包覆SiO₂层。但是实心SiO₂可能屏蔽拉曼信号，同时不能解决低载药的问题。因此，当前迫切需求制备能够集成拉曼增强、光热和高载药等多种功能，并在拉曼成像和肿瘤治疗上有潜在应用的稳定金纳米结构。

发明内容

鉴于现有技术中的不足，本发明的目的之一在于提供一种中空SiO₂包空心Au笼纳米摇铃，其具有良好的结构稳定性、生物相容性、高载药及光热性能等。

本发明的目的之二在于提供一种中空SiO₂包空心Au笼纳米摇铃的制备方法。

本发明的又一目的在于提供一种中空SiO₂包空心Au笼纳米摇铃作为拉曼光谱增强基质或药物载体的用途。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

一种中空SiO₂包空心Au笼纳米摇铃，包括：

具有中空内腔和多孔球壁的中空SiO₂微球；

以及，可移动的设置于所述中空SiO₂微球内腔中的空心Au笼。

进一步的，所述Au笼表面还修饰有拉曼信号分子。

进一步的，所述中空SiO₂微球表面还修饰有生物相容性分子，例如生物活性肽，但不限于此。

一种中空SiO₂包空心Au笼纳米摇铃的制备方法，包括如下步骤：

（1）提供空心Au笼，

（2）在所述Au笼表面包覆SiO₂壳层，形成SiO₂包空心Au笼核壳结构纳米粒子（亦可称为“SiO₂包空心Au笼核壳结构”）；

（3）对所述核壳结构纳米粒子进行表面选择性刻蚀，制得中空SiO₂包空心Au笼纳米摇铃，

所述中空SiO₂包空心Au笼纳米摇铃包括中空SiO₂微球以及可移动的设置于所述中空SiO₂微球内腔中的Au笼。

作为较为优选的实施方案之一，步骤（1）可以包括：取Ag立方体作为牺牲模板与氯金酸反应，形成所述空心Au笼。

进一步的，步骤（1）可以包括：利用硫氢化钠介导的多元醇法合成所述Ag立方体。

进一步的，步骤（1）可以包括：将Ag立方体分散于含有稳定剂的水溶液中，加热到70-100℃，并缓慢加入氯金酸，制得所述空心Au笼。

优选的，步骤（1）可以包括：在获得的空心Au笼表面修饰拉曼信号分子。