[发明专利]一种简便绿色的制备单分散核壳结构C-dots@SiO2荧光成像纳米探针的方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米复合材料及其应用技术领域，具体涉及一种简便绿色的制备单分散核壳结构C- dotsSiO₂荧光成像纳米探针的方法和其在活体成像上的应用。

背景技术

癌症是世界上致死率最高的疾病，因此，早期检测和追踪癌细胞具有非常重要的意义。早期癌 症诊断技术有很多。例如：CT是最常用的诊疗方法，能够清晰的呈现组织的3D结构，但是临床应 用的绝大多数CT造影剂是碘化物，碘化物的过量应用会对肾脏造成很大伤害。而MR成像分辨率 没有那么高。由于荧光成像不会对肾脏造成伤害，并且在细胞水平上有更好的成像分辨率。因此， 将荧光成像应用于癌细胞成像将会很大程度上提高成像效果，并且对有机体造成的伤害会小很多。

荧光碳量子点(C-dots)具有稳定的物理化学性质、光学性质和高量子效率，因此近些年被作为 很有潜力的荧光生物探针材料。同时比较于金属量子点来说，C-dots有良好的生物相容性，并且对 环境没有任何污染。(参考文献：S.Zhu,J.Zhang,C.Qiao,S.Tang,Y.Li,W.Yuan,B.Li,L.Tian,F. Liu,R.Hu,H.Gao,H.Wei,H.Zhang,H.SunandB.Yang,Chem.Commun.,2011,47,6858；S.Bakerand G.Baker,Angew.Chem.,Int.Ed.,2010,49,6726；L.Zhou,Y.Lin,Z.Huang,J.RenandX.Qu,Chem. Commun.,2012,48,1147；B.Kong,A.Zhu,C.Ding,X.Zhao,B.LiandY.Tian,Adv.Mater.,2012,24, 5844)但是C-dots尺寸很小(小于3nm)，难于分离和洗涤。因此，在C-dots溶液中，过量的反应 试剂会在接下来的生物成像应用中造成非特异性吸附而造成影响。SiO₂壳作为一种包覆材料具有很 多优点，如：生物相容性好，物理化学性质稳定，有良好的亲水性，易于进行表面修饰。用SiO₂将 C-dots包覆，就可以制备出便于分离和洗涤的性质优良的荧光纳米探针。如今也有很多用SiO₂包覆 荧光材料来制备荧光纳米探针的方法，但是他们存在一些缺点，如合成方法复杂，合成过程中用到 有毒药品，对环境造成污染并对细胞有一定的毒害作用。(参考文献：P.Huang,J.Lin,S.Wang,Z. Zhou,Z.Li,Z.Wang,C.Zhang,X.Yue,G.Niu,M.Yang,D.CuiandX.Chen,Biomaterials,2013,34, 4643；Z.Zhou,C.Zhang,Q.Qian,J.Ma,P.Huang,X.Zhang,L.Pan,G.Gao,H.Fu,S.Fu,H.Song,X. Zhi,J.NiandD.Cui,J.Nanobiotechnol.,2013,11,1；H.Zhang,Z.Jiao,Z.Li,M.Wu,D.PanandY. Zhang,thepreparationofanewsilicafluorescencenanosphere,China:CN101974326A,2011-2-16)

发明内容

本发明的目的是提供一种简便绿色的方法制备单分散核壳结构C-dotsSiO₂荧光成像纳米探 针，使用该方法制备的C-dotsSiO₂纳米探针具有分散性好、物理化学性质和光学性质稳定、生物 相容性好、荧光强度强、环境友好的特点。

本发明中单分散核壳结构C-dotsSiO₂纳米探针的制备方法包括如下步骤：

(1)首先,将一定量柠檬酸和尿素在去离子水中均匀混合。

(2)然后将上述溶液在700-1000W微波中放置一段时间，随后在60-100℃真空中加热1-2h。

(3)离心去除大粒子杂质，取出上层液体待用。

(4)取一定量(3)溶液，加入到已经配制好的一定浓度的聚丙烯酸钠(PAAS)水溶液中，随后加入一 定量乙醇搅拌0.5-1h。

(5)用乙醇配制体积分数为20-25％的TEOS溶液。