[发明专利]一种改性金纳米棒@硫氧化钆及其制备方法

说明书

本发明涉及一种Gd₂O₂S金纳米棒核壳结构的制备方法，步骤包括制备晶种，制备生长液，制备金纳米棒，制备Gd₂O₂S金纳米棒核壳结构(GNRs@Gd₂O₂S)。本发明其特征是：制备方法简单可重复，生物相容性好，另外具有良好的光热转换效率，且可进行磁共振成像（MRI）和光声成像（PAI），将肿瘤的诊断与治疗相结合，具有良好的生物医学和癌症治疗应用前景。

技术领域

本发明属于纳米材料制备领域，具体涉及一种改性金纳米棒@硫氧化钆及其制备方法。

背景技术

在过去二十年，纳米材料因其独特的光学及物理性质，在生物应用领域已经被广泛探究，尤其是在生物成像和药物递送方面。金纳米棒是研究最多的胶体纳米粒子之一，作为一种典型的等离子纳米粒子，金纳米棒在近红外区域可以调整它的纵向表面等离子共振性质，已经在疾病诊断的应用领域中被广泛的探索。大多数以金为基础的纳米平台用等离子共振来增强双光子光致发光和局部光热，同时提高生物成像和光热治疗。单分散的金纳米棒通常用晶种法来制备，用阳离子表面活性剂CTAB作为“软模板”。但是CTAB是一种生物毒性分子，对细胞具有毒性作用。另外，金纳米棒在激光照射下容易发生热变形，金纳米棒由棒状结构逐渐转变成球形结构，长径比显著减小，从而导致LSPR明显蓝移。这种热变形大大限制了金纳米棒在高温下的应用，并且对金纳米棒在生物医学上的光热疗法也是不利的。

为了解决上述问题，我们构建了一种核壳结构的金纳米棒，在金纳米棒表面包裹上Gd₂O₂S。制备核壳结构的金纳米棒/硫氧钆的方法简单，易于合成，没有复杂的去除CTAB以及修饰成像剂等繁琐步骤。将金纳米棒构建成核壳结构后，金纳米棒的生物毒性降低，同时光热稳定性也得到提高。金纳米棒本身的光热转换效率高，可用于肿瘤的光热治疗。而在其表面包裹的无定型Gd₂O₂S可以用于MRI成像，光声成像。这种将无损，非入侵式的成像和治疗结合在一起的纳米材料在生物医学方面将应用的更为广泛。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种改性金纳米棒@硫氧化钆及其制备方法。将Gd₂O₂S包覆金纳米棒后，降低了金纳米棒的生物毒性，提高了其光热稳定性；同时Gd₂O₂S可以用于MRI成像，光声成像，拓宽了纳米材料的应用。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案；

一种改性金纳米棒@硫氧化钆的制备方法：将金纳米棒与六亚甲基四胺、抗坏血酸和硫代乙酰胺混合均匀，然后往混合液中加入Gd(NO₃)₃，将混合液加热至80 ℃，搅拌至获得深紫色溶液；然后离心收集下层产物，经乙醇和去离子水洗涤多次后，得到金纳米棒@硫氧化钆；将金纳米棒@硫氧化钆（Gd₂O₂S）与聚丙烯酸混合，超声处理，得到水溶性聚丙烯酸改性的GNRs@Gd₂O₂S。

金纳米棒、Gd(NO₃)₃中的金元素和钆元素的摩尔之比为：1:1.5~13；

金纳米棒@Gd₂O₂S与聚丙烯酸的用量之比为：1:0.5~1；

根据上述方法制得的改性金纳米棒@Gd₂O₂S，其壳层的厚度为4~20 nm。

金纳米棒的制备方法，包括以下步骤：