[发明专利]一种四氧化三铁硫化铋纳米复合材料及其制备和应用

说明书

本发明公开了一种四氧化三铁/硫化铋纳米复合材料及其制备。制备方法为：将Fe₃O₄和多巴胺分散至Tris‑HCl缓冲溶液中，得到Fe₃O₄@PDA纳米颗粒；将铋源分散于溶剂中，然后滴加到牛血清蛋白溶液中，得到BSA‑Bi₂S₃颗粒；将Fe₃O₄@PDA纳米颗粒分散到Na₂HPO₄‑NaH₂PO₄缓冲溶液中，加入BSA‑Bi₂S₃颗粒，得到Fe₃O₄@PDA@BSA‑Bi₂S₃纳米颗粒。本发明所得产物容易制备且无毒，并在细胞及动物水平具有良好的生物相容性、胶体稳定性及MRICT造影效果。

技术领域

本发明涉及一种可造影的四氧化三铁硫化铋纳米复合材料及其制备和应用，属于生物纳米材料技术领域。

背景技术

癌症(恶性肿瘤)是以细胞异常增殖及转移为特点的一大类疾病，已经成为影响人类健康与生存的主要威胁。目前临床上治疗癌症的方法：手术切除、化疗和物理放射治疗。其主要特征为手术治疗在通常情况下不能完全清除人体全部癌症细胞，易复发等特点；化疗使用药物杀死癌细胞，但在治疗的过程中易产生抗药性；而物理放射疗法会对患者产生极大的危害和副作用。因此，对于癌症的早期筛查与诊断，有助于合理制定治疗方案，及时地抑制恶性肿瘤细胞的扩散与迁移，从而提高患者生存率和康复治疗。基于以上面临的问题，寻求一种高效且毒害作用小的肿瘤治疗方法，显得尤为重要，被受广大科研工作者的密切关注。

在纳米技术和生物医学领域中，同时具有辅助治疗和诊断功能于一体的复合治疗药物，一直受到人们的长期关注。肿瘤的光热治疗技术，因其微创、高效方便、对正常组织损伤小的等特点，受到了人们的广泛关注。光热疗法的基本原理是运用近红外光吸收剂和对于人体组织穿透力较强的近红外光，利用光热转换产生出较高热量，使肿瘤组织局部升温，选择性地杀死肿瘤细胞。相对于传统的治疗方法，光热治疗具有良好的生物组织穿透性，对正常组织细胞毒副作用小以及对病变组织的精准治疗。随着纳米医学的不断发展，越来越多的光热纳米材料被开发应用。其中硫化铋(Bi₂S₃)是一种带隙N型半导体，具有高近红外吸收且具有良好的光热稳定性和优异的生物相容性。此外，铋元素具有较高的X射线衰减系数，已被广泛应用作为X射线响应的CT造影剂。目前，已经报道了许多在光热治疗应用方面的不同形态取向的材料，例如Bi₂S₃纳米棒、Bi₂S₃纳米球和 Bi₂S₃片状等。但单一的光热疗法一般需要较高的激光功率密度或是提高材料的浓度，来达到消融肿瘤的目的，因此通常将光热疗法与其他治疗方法结合实现肿瘤的协同治疗。

化学动力学治疗(CDT)是利用具有细胞毒性的活性氧(ROS)进行肿瘤治疗的一种新技术疗法。其产生具有细胞毒性的活性氧源于内源性的化学反应，近而引发癌细胞的氧化损伤，引起细胞凋亡。在肿瘤微环境中具有独特的特征：酸性，还原性和过量生成的H₂O₂，是开发多功能治疗肿瘤的关键。譬如利用铁基的Fenton反应通过将肿瘤细胞过表达内源的H₂O₂转化为·OH来诱导肿瘤细胞凋亡。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有光热材料在肿瘤内部缺少影像信息，细胞相容性差且利用效率低的问题。