[发明专利]一种荧光和磁共振双模成像碳纳米点及其制备方法

说明书

本发明属材料化学领域，涉及一种荧光和磁共振双模成像碳纳米点的制备方法。本发明采用简单的两步修饰碳纳米点策略，首先合成二乙三胺五乙酸环酸酐(简称cDTPAa)，并将其共价连接在具有荧光性质的碳纳米点表面，然后利用二乙三胺五乙酸(简称DTPA)和Gd³⁺的强烈配位作用继而成功修饰Gd³⁺。本发明制备荧光/磁共振双模态成像碳纳米点的方法简单易行，制得的碳纳米点荧光和磁共振具两种成像性质，降低了Gd‑DTPA的毒性，并且增强了其T1加权磁共振成像造影能力，协同荧光成像有望进一步改善临床上对脑胶质瘤的诊断，从而指导治疗。

技术领域

本发明属材料化学领域，涉及一种荧光和磁共振双模成像碳纳米点及其制备方法。

背景技术

现有技术公开了脑胶质瘤是人类最恶性的肿瘤之一，传统的医学成像对其诊断、手术指导和预后有重要意义。多模态成像能够进一步丰富脑胶质瘤的诊断信息，提高检测的灵敏度和准确度，已经逐步取代单模态成像，受到相关领域研究者的广泛关注，其中，联合荧光材料和磁共振成像材料可以在单一成像剂上实现两种成像功能，使得荧光成像和磁共振成像优势互补，同时实现高分辨率和高灵敏度，实时进行肿瘤成像，从而精准定位和检测脑胶质瘤，有利于指导临床用药或手术治疗，成为脑胶质瘤诊疗过程中极有前景的新策略。

目前常用的肿瘤荧光成像材料主要包括荧光蛋白、有机染料、半导体纳米晶、纳米点等，其中，碳纳米点的光稳定性强，毒性较低，生物相容性良好，因此受到了研究者的青睐，但其中上存在如下缺陷，如，通过荧光成像虽然能够提高灵敏度，却无法获得高分辨率的影像，因此，业内关注有关涉及采用进一步提供病灶部位的解剖结构甚至是分子结构信息的方法。

基于现有技术的现状，本申请拟提供一种荧光和磁共振双模成像碳纳米点的制备方法制得荧光和磁共振双模成像的碳纳米点。

发明内容

本发明的目的是针对现有的荧光碳纳米点和Gd-DTPA功能性质存在的不足，提供一种新的方法制得荧光和磁共振双模成像的碳纳米点。

本发明使用两步修饰碳纳米点策略，将DTPA和Gd³⁺按步修饰在碳纳米点的表面，制备兼具荧光性质和磁共振成像性质的碳纳米点。

本发明所制备的荧光和磁共振双模成像的碳纳米点，大小均一，呈单晶结构。

本发明所制备的荧光和磁共振双模成像的碳纳米点，可发射稳定的蓝色荧光，高度亲水，生物相容性好，可应用于脑胶质瘤的荧光成像。

本发明所制备的荧光和磁共振双模成像的碳纳米点，可增强Gd-DTPA的磁共振造影能力，可应用于脑胶质瘤的磁共振成像。

本发明中，采用的荧光材料是一种碳纳米点，它具有小尺寸、高亲水性、良好生物相容性，并且能够通过增强渗透和滞留(简称EPR)效应穿过血脑屏障，在脑胶质瘤内特异性聚集，从而有希望替代临床现有的荧光探针更好地用于脑胶质瘤的荧光成像。

本发明制备的荧光和磁共振双模成像的碳纳米点通过将碳纳米点与临床上广泛使用的钆双胺(简称Gd-DTPA)结合，可有效改善Gd-DTPA潜在毒性、滞留时间短、质子弛豫率低和特异性差的缺点，通过EPR效应靶向脑胶质瘤，进行荧光/磁共振双模态成像。

更具体的，本发明采用简单的两步修饰碳纳米点策略，首先合成二乙三胺五乙酸环酸酐(简称cDTPAa)，并将其共价连接在具有荧光性质的碳纳米点表面，然后利用二乙三胺五乙酸(简称DTPA)和Gd³⁺的强烈配位作用继而成功修饰Gd³⁺。本发明制备荧光/磁共振双模态成像碳纳米点的方法简单易行，能够降低Gd-DTPA的毒性，增强其磁共振成像造影能力，协同荧光成像有希望进一步改善临床上对脑胶质瘤的诊断，从而指导治疗。

本发明提供了一种荧光/磁共振双模态成像碳纳米点的制备方法，其包括如下步骤：