[发明专利]小尺寸内核仿病毒二氧化硅纳米粒子及其制备方法

说明书

本发明属于生物医药化学领域，具体涉及小尺寸内核仿病毒二氧化硅纳米粒子及其制备方法。具体技术方案为：一种二氧化硅纳米粒子，所述二氧化硅纳米粒子包括内核和刺突，内核直径为5～100nm，内核表面原位生长数个数量、形状可控的纳米刺突。本发明首次提供了一种可精确控制内核直径、刺突数量、刺突形状的小尺寸仿病毒二氧化硅纳米粒子；并进一步合成为可快速降解的功能化病毒状二氧化硅纳米粒子；并进一步用其制备了转染试剂盒，转染效率高，细胞存活率高。

技术领域

本发明属于生物医药化学领域，具体涉及小尺寸内核仿病毒二氧化硅纳米粒子及其制备方法。

背景技术

与传统药物相比，基于纳米科技的药物输送、诊疗体系的靶向性、生物利用性等都具有明显优势。在各种复杂的应用中，我们往往希望纳米载体能够像病毒一样，快速粘附穿越生物膜，并大量在病灶位置富集。目前，关于仿病毒纳米粒子的研究比较有限，如果对其进行表面化学修改，可能会导致细胞毒性的增加；如果在这类材料表面构筑粗糙的表面结构，已知的构筑过程都非常复杂，且构筑过程可控性差。因此，在材料表面原位生长出一些纳米结构，形成防病毒结构，成为最具潜力的方式之一。

已有研究虽然能制备一些防病毒结构的二氧化硅纳米粒子材料，但制备的纳米材料尺寸普遍偏大，难以控制在100nm乃至80nm以内，而更小尺寸的材料更容易穿透生物膜/跨越生物屏障。同时，现有的研究中，往往只有原位生长出刺突和不生长刺突两种选择，无法控制刺突的数量、形状，从而限制了纳米材料的应用场景。另外，已知的二氧化硅纳米材料生物降解缓慢，功能单一，也难以满足日益复杂的生物应用场景。

综上，科研和医药应用领域亟需一种小尺寸、表面刺突结构可控、可生物降解的二氧化硅纳米粒子。

发明内容

本发明的目的是提供一种小尺寸内核仿病毒二氧化硅纳米粒子及其制备方法。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种二氧化硅纳米粒子，所述二氧化硅纳米粒子包括内核和刺突，内核直径为5～100nm，内核表面原位生长数个数量、形状可控的纳米刺突。

优选的，所述内核为中空的球体或同心圆球形结构。

优选的，所述纳米刺突数量≥10个。

优选的，所述刺突形状为圆柱状或扁柱状；和/或；所述刺突为长直形或弯曲。

相应的，所述二氧化硅纳米粒子的制备方法，将硅源、催化剂、表面活性剂和水在50～80℃下搅拌，形成微乳液体系，持续搅拌反应，得所述二氧化硅纳米粒子。

优选的，所述硅源包括正硅酸乙酯；和/或；所述催化剂为NaOH或四丙基氢氧化铵；和/或；所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵或双子表面活性剂。

优选的，所述硅源为正硅酸乙酯，所述催化剂为NaOH，所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵，按质量比，十六烷基三甲基溴化铵：NaOH：正硅酸乙酯：环己烷：H₂O＝(0.1～2)：0.05：7：(2～23)：100。

优选的，所述硅源包括含四硫键的硅烷。

优选的，反应体系中还包括稀土元素。

相应的，利用所述二氧化硅纳米粒子制备的试剂、试纸、检测卡、试剂盒。

本发明具有以下有益效果：