[发明专利]一种双功能金属纳米簇的制备方法

说明书

本发明提供了一种双功能金属纳米簇的制备方法，制备方法的步骤包括：第一步，配制纳米氧化铁Fe₂O₃水溶液；第二步，配制大分子模板溶液；第三步，包裹和分散纳米氧化铁Fe₂O₃；第四步，采用一锅合成法应生成具有近红外荧光和磁性的双功能荧光金属纳米簇。本发明有益效果是，本发明制备的双功能金属纳米簇在新型多模态造影剂、生物体肿瘤荧光成像、靶向标记和磁疗方面具有潜在的应用前景。为进一步开展肿瘤等重大疾病的精确诊断以及活体多模态成像，提供了一种良好造影剂的选择。

技术领域

本发明涉及一种功能性金属纳米簇的制备方法，从使用上讲，是在材料、医学、生物工程等领域使用的一种具有荧光和磁性的双功能金属纳米簇的制备方法。

背景技术

纳米簇是纳米材料的一个小分支，纳米簇的尺寸大约在2nm。目前研究最为广泛的是金属纳米簇材料，金属纳米簇是由金属原子组合而成。其中，一些金属纳米簇，例如，金纳米簇通常由几个到几百个原子组成，尺寸小于2nm，是一种新型的发光纳米材料。这些荧光金属纳米簇具有良好的生物相容性和水溶性，能够作为荧光探针用于生物检测和生物成像。

以往的荧光成像标记物主要包括有机染料和荧光蛋白。因为其在光学方面的局限性，使得这小标记物在实验中存在一些缺陷。尤其在活细胞成像领域。与目前在生物检测和生物成像领域的量子点技术相比，荧光金属纳米簇展现出了高荧光量子产率和优良的稳定性，并引起了科研人员的关注并逐渐应用到生物成像。而且荧光金属纳米簇不但具有量子点原有的优点，还具有无毒，粒径尺寸更小的优点。克服了量子点的制备过程中，其前驱物会引入明显的毒性物质，使得量子点应用在生物成像具有隐患缺点；并且避免了一般情况下量子点尺寸同蛋白质一样甚至比蛋白质还大，导致在量子点上连接功能配体不能很好地发挥应有的作用的缺点。因此，荧光金属纳米簇比量子点更适合应用于生物检测和生物成像，这使得荧光金属纳米簇已经成为生物成像领域中不可或缺的技术。

目前，在医学生物成像领域向着精准成像、诱导成像、以及成像与精准治疗为一体的方向发展。在磁疗方面的定位与成像，都需要一种既能发光成像又具备磁性功能的双功能的荧光标记物。并且，随着多模态成像技术的发展，也迫切需要开发与多模态成像系统相应的新型多模态造影剂，即只需一次注射一种造影剂，便可实现两种或多种成像功能。目前磁共振成像（MRI）采用非侵入性监测方式深入组织，可提供解剖的细节和高质量的软组织的三维图像，但是其灵敏度相比放射性或光学方法而言较低；近红外荧光成像（NIR）具有更高的灵敏度和实时成像的能力，但是受其检测深度限制，仅仅应用到表面或近表面。由于MRI和NIR之间具有高度互补的特点，将磁共振和光学成像功能整合到单一的纳米粒子中能够有效地克服二者各自的缺点，实现优势互补。

鉴于荧光金属纳米簇的优良的近红外荧光性能和稳定性能，在此基础上，开发一种有具有荧光和磁性的双功能金属纳米簇是十分必要的。在荧光金属纳米簇上结合磁性材料，由此形成的复合材料既具有荧光，又有磁性。这就能够在一定程度上同时实现生物体肿瘤部位的荧光成像和磁疗，以及靶向给药的示踪，满足新型多模态造影剂的要求。

因此，有必要开发制备一种既具有荧光，又有磁性的双功能金属纳米簇。

发明内容

本发明的技术方案为：一种双功能金属纳米簇的制备方法，主要包括磁性材料的包裹和金属纳米簇的复合制备，其特征在于，制备方法的步骤如下。

第一步，配制浓度为含顺磁性氧化铁Fe₂O₃ 3.0mg/mL ~7.5mg/mL的纳米氧化铁Fe₂O₃水溶液。放入超声清洗器中，30℃下超声震荡1h，备用。