[发明专利]一种肿瘤细胞光学成像量子点及其制备方法和量子点纳米探针及试剂盒

说明书

本申请涉及生物光学成像领域，尤其涉及一种肿瘤细胞光学成像量子点及其制备方法和量子点纳米探针及试剂盒。该量子点的分子式为：PAA‑Gd₂O₅Se:Na/Yb/Er。该量子点中掺杂的稀土离子Er³⁺在近红外激发条件下，能够发射出绿光和红光，同时由于表面经过PAA修饰后的量子点能够稳定的存在于溶液中，分散性好，且具备良好的生物相容性，因此能够很好的用于体内生物组织的光学成像材料制备中的应用。

技术领域

本申请涉及生物光学成像领域，尤其涉及一种肿瘤细胞光学成像量子点及其制备方法和量子点纳米探针及试剂盒。

背景技术

影像学已成为癌症研究、临床试验和医学实践中不可缺少的工具。光学成像以其反馈快、灵敏度高、精度高、无辐射等的优点，在生物医学成像中发挥着重要的作用，为疾病的早期诊断和治疗提供了极大方便。近几十年来发展起来的活体成像方法包括计算机断层扫描(CT)、正电子发射型计算机断层显像(PET)、超声成像(PA)、核磁共振成像(MRI)和光学成像等。其中，光学成像具有无放射性物质、非侵入性、快速反馈、低检测限和高分辨率等优势。相对于紫外光和可见光，近红外光被生物组织吸收和散射的程度大幅减小，形成了适合于深组织成像的“透明窗口”。对近红外活体成像和传感而言，开发具有高选择性、高灵敏度和良好生物相容性的荧光探针是其技术基础。目前广泛研究的近红外探针材料主要包括了小分子染料、金团簇、碳点、碳纳米管、半导体量子点、共轭聚合物和稀土纳米晶等。

由于在近红外区域荧光具有光子散射少、光吸收少和弱的自荧光等优势。在近红外荧光窗口，组织穿透深度会随着波长的增加而增加，并在NIR-II 荧光具有较高的成像分辨率。近几年在NIR-I和NIR-II窗口中的NIR荧光成像的研究进展被广泛关注，发展一种具有良好生物相容性的近红外纳米探针具有重要意义。常用的纳米探针包括有机荧光团和半导体量子点等。虽然有机荧光团的优势很明显如：分子量很小，水溶性良好以及容易标记等，但是它自身的激发光谱较窄而发射光谱较宽、其产物有害生物组织以及具有光漂白性的缺点依然限制了其在生物成像中的应用。半导体量子点以其优异的激发光谱宽而发射光谱窄、量子产率高和不易光漂白且易于修饰的光学性能而备受人们青睐。然而，包含了Pb、Hg、Cd 等一些有毒的金属离子是量子点的一大缺陷，由于会对生物组织造成极大的危害也阻碍了其在生物成像应用上的道路。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请的目的是提供一种肿瘤细胞光学成像量子点，该量子点中掺杂的稀土离子Er³⁺在近红外激发条件下，能够发射出绿光和红光，同时由于表面经过PAA修饰后的量子点能够稳定的存在于溶液中，分散性好，且具备良好的生物相容性，因此能够很好的用于体内生物组织的光学成像材料制备中的应用。

为了实现上述目的，本申请提供了以下的技术方案：

一种肿瘤细胞光学成像量子点，该量子点的分子式为：PAA-Gd₂O₅Se: Na/Yb/Er。

优选，该量子点为水溶性材料，由水溶性分子PAA修饰Gd₂O₅Se: Na/Yb/Er量子点构成。

优选，PAA-Gd₂O₅Se: Na/Yb/Er量子点为PAA-Gd₂O₅Se: 10Na/10Yb/4Er。

进一步，本申请提供了一种肿瘤细胞光学成像量子点的制备方法，该方法包括以下步骤：

1）0.76毫摩尔乙酸钆，0.1毫摩尔乙酸镱，0.04毫摩尔乙酸铒，0.1毫摩尔三氟乙酸钠，1毫摩尔硒粉，6毫升油酸和15毫升十八烯加入到三口烧瓶中；

2）在氮气保护气氛条件下，于110℃搅拌并保温60分钟，然后迅速升温至300℃，并保温1小时；

3）待溶液冷却至室温后，产物用乙醇和去离子水的混合液洗涤3-5次；