[发明专利]一种低剂量X射线激活的长余辉纳米材料及其应用

说明书

本发明公开了一种低剂量X射线激活的长余辉纳米材料及其应用。其是先合成新的钨、铬双掺杂的长余辉纳米粒子ZnGa₂O₄:W,Cr，然后对所得长余辉纳米粒子表面进行氨基化处理，再在其表面修饰光敏剂，制得所述长余辉纳米材料。所得长余辉纳米材料具有长余辉发光特性及强发光强度，可通过低剂量X射线激活，且其可克服传统光敏剂因穿透力不足、不能进行深层组织光动力治疗的局限，实现对深层组织的光动力治疗，并能提高光动力治疗效果。

技术领域

本发明属于医药技术领域，具体涉及一种低剂量X射线激活的长余辉纳米材料及其应用。

背景技术

在癌症诊断和治疗领域，光引导的诊断成像和治疗已经有了快速的发展。然而，虽然光引导的诊疗领域已经有了很多研究成果，但由于传统的光治疗策略中光源组织穿透能力不足，使其进一步发展仍然被限制。例如，大多数光动力方法使用的光敏剂激发光源为紫外光或者可见光，限制光动力在深层组织的应用。为了克服这个缺点，研究者发展了近红外光激发的光敏剂和稀土掺杂上转换纳米材料介导的光动力。但是，近红外光的组织穿透深度也只有1 cm左右，更深层组织的光动力治疗依然被限制。

与可见光及近红外光相比，X射线光子具有很强的组织穿透能力，且X射线在临床医学诊断和放射治疗中已经被广泛使用。近几年来，已经有利用X射线诱导闪烁体进行深层组织癌症治疗的报道。但这些方法都需要很高剂量（>5 Gy）的X射线照射才能达到有效的癌症治疗效果，这个剂量已经等于甚至大于单次放射治疗的剂量。在这么高剂量的X射线照射下，不可避免会对正常组织造成损伤。因此，如何减低X射线使用剂量是需要重点考虑的问题。

长余辉纳米材料是一种能够持续发光的纳米材料，其在光照下能够储存激发光能量，当停止光照后，能够缓慢释放光子，发射出光谱，产生余辉发光现象。长余辉材料特殊的光谱性质，在生物成像领域已经有了广泛的应用。因此，利用长余辉持续发光的特性，有望降低X射线诱导的光动力治疗过程中X射线的使用剂量。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种低剂量X射线激活的长余辉纳米材料及其应用，该长余辉纳米材料能够利用低剂量的X射线激活，并进一步激活光敏剂，从而实现深层组织的光动力治疗。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种低剂量X射线激活的长余辉纳米材料，其制备方法包括以下步骤：

1）钨、铬双掺杂的长余辉纳米粒子的合成：按摩尔比1:1.99:0.005:0.005分别称取硝酸锌、硝酸镓、钨酸钠、硝酸铬，将其于水中溶解、混合，用氨水调节pH至6-7后搅拌30分钟，然后移入高压反应釜中，在120-180 ℃下水热反应12-24小时，再经水洗、烘干，850-950 ℃煅烧3-5小时，制得所述长余辉纳米粒子；

2）氨基化处理：利用氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）对所得长余辉纳米粒子表面进行氨基化处理；

3）光敏剂修饰：将氨基化的长余辉纳米粒子与四磺酸基锌酞菁（ZnPcS4）光敏剂混合搅拌12-24小时，经水洗后得到表面光敏剂修饰的长余辉纳米材料。

所得长余辉纳米材料具有长余辉发光特性及强发光强度，可被低剂量（0.1-0.2Gy）的X射线激活，并进一步激活其表面修饰的光敏剂，从而实现对深层组织的光动力治疗。

本发明相比于现有技术至少可达到如下有益效果：

（1）本发明长余辉纳米材料采用X射线作为激发光源，能够实现深层肿瘤的光动力治疗；

（2）本发明利用长余辉纳米材料作为光敏剂的激活介质，能够有效降低X射线的使用剂量，大大降低X射线照射的副作用；

（3）本发明利用纳米材料长余辉的发光特点，能够提高光动力的治疗效果。

附图说明