[发明专利]一种碳纳米球基诊疗一体化复合材料、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种碳纳米球基诊疗一体化复合材料，其特征在于，其是一种在碳纳米球的表面，键合稀土掺杂纳米晶闪烁体形成的复合材料，其中的稀土掺杂纳米晶闪烁体为镧系元素掺杂的氟化物基纳米粒子，所述的碳纳米球与稀土掺杂纳米晶闪烁体之间通过酰胺键结合；该复合材料稳定性好、生物相容性好，在X射线激发下具有发光性能，在近红外光照射下具有光热效应。本发明还公开了其制备方法，具备可重复性高、易于产业化等优点。本发明还公开了该复合材料在X射线激发的荧光成像和近红外光热治疗一体化的应用。

技术领域

本发明涉及纳米生物材料技术领域，具体涉及一种碳纳米球基诊疗一体化复合材料、制备方法及其应用。

背景技术

癌症是全球第二大致命疾病。癌症的检测和治疗一直是当今医学界的重点和难点。对于癌症成像而言，X射线激发的荧光成像具有检测信号强、无背景荧光、穿透深度深的优点。X射线激发的荧光成像基于纳米晶闪烁体实现下转移发光，即X射线照射后，纳米晶闪烁体与X射线发生光电效应吸收射线能量，部分电子吸收射线能量后变成激发电子，激发电子跃迁到纳米晶闪烁体的荧光中心时会释放可见光或近红外光。和近红外光激发的荧光成像相比，X射线激发的荧光成像具有更高的分辨率和灵敏度，因此具有巨大的应用潜力。

对于癌症治疗而言，光热治疗是一种无创、有效的物理疗法，它使用具有出色光热转换能力的光热治疗剂将近红外光的能量转换为热量，以消融癌症细胞。具有激光剂量可调节、降低治疗成本、减少患者痛苦、副作用小的优点。

目前针对癌症诊断和治疗独立、治疗周期长、费用高等问题，将癌症的治疗和诊断相结合，是值得努力的新方向，不仅需要相关仪器设备的研发，更需要具有能同时实现诊疗一体化的纳米材料。因此，研究能同时实现X射线激发的荧光成像诊断和光热治疗于一体的纳米复合材料具有非常重要的意义。但是，由于X射线激发的荧光成像材料和光热治疗的材料之间，其工作机理存在着巨大的不同，材料之间的相容性较差，因此，难以将二者的功能合二为一。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术中的不足，提供一种碳纳米球基诊疗一体化复合材料，通过对材料组分及键合结构的独特设计，解决了材料之间相容性差的问题；本发明还提供其制备方法，使制备过程简便高效、可重复性高，有利于产业化；本发明还提供该复合材料在癌症诊疗一体化方面的应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种碳纳米球基诊疗一体化复合材料，其特征在于，其是一种在碳纳米球的表面，键合稀土掺杂纳米晶闪烁体形成的复合材料，其中的稀土掺杂纳米晶闪烁体为镧系元素掺杂的氟化物基纳米粒子，所述的碳纳米球与稀土掺杂纳米晶闪烁体之间通过酰胺键结合；该复合材料在X射线激发下具有发光性能，同时在近红外光照射下具有光热效应。

所述的稀土掺杂纳米晶闪烁体为：NaGdF₄:Eu、NaGdF₄:Tb、NaGdF₄:Eu,Tb、NaCeF₄:Gd,Tb或NaCeF₄:Gd,Eu中的一种。

一种前述碳纳米球基诊疗一体化复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采用高温共沉淀法合成油溶性的稀土掺杂纳米晶闪烁体，并分散在三氯甲烷中；预备聚乙烯亚胺三氯甲烷溶液，在常温下与上述稀土掺杂纳米晶闪烁体三氯甲烷分散液搅拌，待三氯甲烷挥发完全后，加入去离子水继续搅拌，得到的产物用去离子水进行洗涤后，分散在去离子水中，形成第一分散液；预备葡萄糖原料，溶于去离子水中，在室温下强力搅拌后，将其转移至聚四氟乙烯内衬中进行水热反应。得到的产物用乙醇和去离子水进行多次洗涤后，分散在去离子水中，形成第二分散液；