[发明专利]一种复合纳米材料、其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种复合纳米材料、其制备方法和应用。复合纳米材料包括：半导体纳米粒子，半导体纳米粒子表面连接有拉曼信号分子；高分子，高分子具有多个与半导体纳米粒子进行结合的结合官能团，并且高分子通过多个结合官能团结合于半导体纳米粒子；靶分子，靶分子偶联于高分子，靶分子为能与癌细胞表面抗原或受体发生特异性相互作用的抗体或配体；半导体纳米粒子选自金属氧化物中的至少一种。半导体纳米粒子的选择性表面增强拉曼散射效应，可在混合溶液中检测特定分子，具有具有的生物传感检测优势。本申请提供的复合纳米材料可在极低的待检癌细胞浓度下，仍可实现高灵敏性地检测癌细胞。

技术领域

本发明涉及医药技术领域，具体地涉及一种复合纳米材料、其制备方法和应用。

背景技术

肿瘤的早期诊断及预后是挽救患者生命的关键，然而，恶性肿瘤早期时缺乏明显症状，发现时多数已属中晚期。正如弗吉尼亚大学放射系主任NCI临床试验合作团队ACRIN创始者BruceJ.Hillman教授所说，传统的临床影像学诊断方法(如MRI、CT、PET等)很难实现有效的肿瘤早期诊断。若能在癌症早期检测到循环肿瘤细胞(CTCs)，就可以在转移灶出现前采取手术治疗，从而大大提高患者的存活率。CTCs的检测及评估有助于理解肿瘤转移机制，并指导肿瘤治疗，从而为推断预后提供可靠参考，此外，还有助于判断治疗效果以及监测肿瘤的转移或复发，因此是一种具有高度可行性且高信息含量的新型诊断手段。

拉曼光谱作为表征分子振动能级的指纹光谱，在物理学、化学、生物学以及材料科学等领域一直扮演着重要的角色。表面增强拉曼散射(SERS)的发现可大大提高基底与分子间的能量转移，避免了荧光背景的干扰，使拉曼散射光谱检测的精度产生飞跃。SERS的超高灵敏度检测为生命科学及单分子研究提供了一种很好的手段。由于在肿瘤早期时人体外周血中的CTC浓度很低，具有超高灵敏度的SERS技术是检测CTC的最佳手段之一。

现有的用于检测CTC的具有表面增强拉曼散射功能的纳米材料普遍存在检测灵敏度低且要求待检液具有较高的待检癌细胞浓度，这无疑在一定程度上限制了肿瘤的早期发现和预后。近年来，贵金属纳米粒子复合材料已成功用于CTC检测，其虽然具有检测灵敏度高的优势，但是其较差的生物兼容性、信号重复性及无选择性增强特性，从某种角度上制约了其在CTC领域的进一步发展。

综上所述，本领域急需开发一种新型的、具有高检测灵敏度、选择性增强特性、优异的生物兼容性和高检测信号重复性的表面增强拉曼散射功能的半导体复合纳米材料用于检测CTC的高效检测，也可以作为贵金属纳米粒子复合材料的互补替选物。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种新型的、具有高检测灵敏度、选择性增强特性、优异的生物兼容性和高检测信号重复性用于检测CTC的具有表面增强拉曼散射功能的半导体复合纳米材料。本申请提供的复合纳米材料可在极低的待检癌细胞浓度下，仍可实现高灵敏性地检测癌细胞。

根据本申请的一方面，提供了一种复合纳米材料，所述复合纳米材料包括：

半导体纳米粒子，所述半导体纳米粒子表面连接有拉曼信号分子；

高分子，所述高分子具有多个与所述半导体纳米粒子进行结合的结合官能团，并且所述高分子通过多个所述结合官能团结合于所述半导体纳米粒子；

靶分子，所述靶分子偶联于所述高分子，所述靶分子为能与癌细胞表面抗原或受体发生特异性相互作用的抗体或配体；

所述半导体纳米粒子选自金属氧化物中的至少一种。

可选地，所述金属氧化物选自氧化锌、二氧化钛、氧化银、氧化亚铜、氧化铁中的任一种。

可选地，本申请中的半导体纳米粒子的粒径为100-1000nm，较佳地为200-300nm，更佳地为300-500nm，最佳地为500-700nm。