[发明专利]具有抗体介导的光磁双模态介孔硅纳米颗粒的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及具有抗体介导的光磁双模态介孔硅纳米颗粒的制备方法，属于生物医学技术领域。

背景技术：

Fe304纳米颗粒是一种典型的磁性材料，由于Fe304纳米粒子兼有纳米粒子的量子尺寸效应和表面效应以及磁性材料特有的磁响应性，使得它具有常规粒子所不具备的特殊性能：(1)Fe304纳米粒子具有优良的磁敏感性。磁性Fe304纳米粒子具有很强的磁性，可以在很弱的外加磁场中获得很强的磁感应，并且能够定向移动；(2)在一定尺寸分布范围内具有超顺磁性。当磁性纳米粒子的粒径小于16nm时，其各向异性减小到可以与热运动能相比拟，易磁化方向呈现无规律的变化，于是便产生了超顺磁性；(3)在外加交变电磁场的作用下能产生热量等。磁性Fe304纳米粒子在交变磁场的诱导下，可以产生高温、高热。

Fe304纳米粒子具有优异的磁性能和良好的生物相容性，在细胞分离、靶向给药、癌症热疗、磁共振成像等领域有广阔的应用前景，是当今纳米生物医学领域的研究热点之一。磁性Fe304纳米粒子由于兼有纳米级材料的量子尺寸效应和磁性材料的磁偶极子引力作用，使得磁性纳米粒子团聚严重、化学稳定性差、易氧化、表面羟基不足，这些缺点直接限制了Fe304纳米粒子的应用。而通过表面修饰，不但可以改善Fe304纳米粒子在溶液中的分散性能和稳定性，还可以调节纳米粒子与其他物质的相容性和反应特性。经过修饰的磁性纳米粒子必须具有以下几个特点，才可以用于医学领域：(1)亲水性，磁性纳米粒子表面的疏水基团必须被替换为亲水基团，否则在生物体内会严重团聚，同时这也是对磁性纳米粒子进行紀向改性的第一步；(2)生物相容性，纳米粒子本身必须具有良好的生物相容性，这样才不会被生物体的免疫系统识别为有害物质而遭到排除；(3)毒性，应用于生物医学领域的磁性纳米粒子必须是无毒或者低毒的，这样才不会对病人造成伤害；(4)形状，有研究表明，形状不规则例如棒状、孺虫状的纳米粒子较之球形纳米粒子更不容易被生物体的免疫系统识别为抗原。提高纳米粒子的长宽比例可以显著优化纳米材料在血液中的长程循环性能。类似的，高纵横比的磁性纳米粒子较之球形的磁性纳米粒子也具有更长的血液循环时间。这些结果表明，研究者们需要进一步确定何种长宽比例对磁性纳米粒子的药代动力学影响最大。(5)表面电荷，不同的电荷会影响磁性纳米粒子与某些蛋白质或细胞的结合；(6)磁性，磁性纳米粒子应当可以轻易地被外加磁场操纵。所以选择理想的包覆材料，也是重要的研究。

介孔二氧化硅材料因具有大比表面积、高孔容、均匀可调的孔径、无毒性、良好的化学稳定性、易修饰等独特的组织和结构性能而成为一种理想的包覆材料。Fe304@Si02复合纳米粒子，兼有Fe304纳米粒子独特的磁性能和Si02纳米粒子生物相容性好、易表面修饰的优点。用二氧化硅对Fe304纳米粒子包覆，不但可以提高磁性纳米粒子的抗氧化能力和在液体介质中的分散性能，而且由于Si02纳米粒子表面极易功能化，可以容易地实现与各种有机分子和生物分子的链接，为进一步的表面修饰和应用奠定了基础。

众所周知，荧光标记是监测活体中药物传输路线的一种实时、简单且有效的方法。因此，光功能化介孔二氧化硅药物缓释体系具有识别、跟踪和监测药物释放效率和疾病诊疗效果的能力，已经逐渐成为药物缓释领域另一个研究热点。目前，用于合成复合材料的荧光粉主要包括有机染料、量子点和稀土荧光粉。有机染料，例如荧光素异硫氰酸酯(FITC)、罗丹明(RITC)等，是一种传统的荧光材料。最大的缺点是容易发生光漂白和光淬灭，不适合敏感检测和实时跟踪。然而有机染料掺杂的二氧化硅复合材料的设计合成不但克服了有机染料的上述弊端，而且荧光强度比对应的单个染料分子明显增强。

目前，光磁功能化介孔二氧化硅材料的研究主要包括以下三个方面：(1)氧化铁和有机染料功能化的介孔二氧化硅/无孔二氧化硅复合材料；(2)氧化铁和量子点功能化的介孔二氧化硅/无孔二氧化硅复合材料；(3)氧化铁和稀土荧光粉功能化的无孔二氧化硅复合材料；多功能介孔二氧化硅复合材料既可以用于靶向给药系统又可以用于成像和光热治疗，而多功能无孔二氧化硅复合材料则很难被用作药物缓释载体。

很多专利都涉及关于多功能介孔二氧化硅的制备及应用。如：中国专利文献“基于荧光介孔二氧化硅蛋黄-蛋壳纳米胶囊的制备”