[发明专利]一种多功能纳米探针及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种多功能纳米探针及其制备方法和应用，包括以可形变的中空介孔有机氧化硅纳米颗粒作为载体，同时装载氧气敏感分子[(Ru(dpp)₃)]Cl₂和光敏剂分子Ce6，其制备方法包括先通过介孔模板和硅源合成带有二硫键的中空介孔有机氧化硅纳米颗粒，然后修饰上氨基；含有氨基的中空介孔有机氧化硅纳米颗粒与含有羧基的光敏剂分子Ce6进行氨基‑羧基缩合反应，从而修饰上Ce6；再通过静电吸附反应与[(Ru(dpp)₃)]Cl₂相连接，得到同时装载有光敏剂Ce6和氧气敏感分子[(Ru(dpp)₃)]Cl₂的多功能纳米探针HMON‑Ce6‑[(Ru(dpp)₃)]Cl₂。本发明合成方法简单易行，可重复性高；并且将光动力治疗和氧气检测整合于同一体系，可以实现实时、活体监测光动力治疗过程中氧气变化情况。

技术领域

本发明涉及一种多功能纳米探针及其制备方法和应用，属于生化领域。

背景技术

光动力治疗是在波长合适的激光照射下利用光敏剂将氧气转变成细胞毒性活性氧，从而杀伤肿瘤细胞。相较于传统的肿瘤治疗方式，光动力治疗具有创伤性小、可重复性好、空间选择性高、副作用少等优点。氧气作为光动力治疗的三大要素之一，与治疗效果密切相关，因而准确及时地检测光动力治疗中氧气变化有利于预测治疗反应和优化治疗方案。

氧气电极法(oxygen electrode method)是目前检测氧气浓度的金标准，但是这种方法过程复杂且具有创伤性，不适合重复测量。设计无创、简便、可重复的氧气检测方法会更加有利于临床诊疗。荧光成像具有安全性好、成本低廉、空间分辨率和敏感性较高、可实时检测、成像试剂丰富多样等优点，因此低氧敏感的荧光探针被广泛研究用于肿瘤乏氧的荧光成像。

目前已有商业化的荧光染料可用于检测氧气分子，但是较差的水溶性、潜在的毒性以及较低的探针递送效率等缺点阻碍了这些荧光染料的临床应用。此外这些荧光染料尚无法实现实时、活体检测光动力治疗中氧气变化。随着化学和纳米技术的迅速发展，形态多样、功能丰富的纳米材料被设计合成用于医学领域。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种利用纳米材料同时装载氧气敏感的荧光染料和光敏剂分子的多功能纳米探针,本发明不仅可以保护荧光染料免于干扰、利用纳米颗粒EPR(enhanced permeability and retention)效应提高探针的递送效率、改善探针水溶性并降低其毒性。此外，纳米颗粒的多功能性还体现在能实现氧气检测联合光动力治疗，在治疗过程中及时检测氧气变化有利于调整治疗方案，实施个体化治疗。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种多功能纳米探针，以可形变的中空介孔有机氧化硅纳米颗粒作为载体，同时装载氧气敏感分子[(Ru(dpp)₃)]Cl₂和光敏剂分子Ce6；

所述可形变的中空介孔有机氧化硅纳米颗粒通过介孔模板和硅源合成，再经氢氧化钠刻蚀形成中空结构；

所述介孔模板为十六烷基三甲基溴化铵，所述硅源为四乙氧基硅烷和(三乙氧基甲硅烷基)丙烷四硫化物。

可形变的中空介孔有机氧化硅纳米颗粒英文缩写为HMON，其呈一种塌陷样的纳米胶囊状，尺寸较为均一，大约为213±26nm，具有较大的表面积和孔径，表面积为401m²g^-1，孔径为5.4nm。