[发明专利]一种趋磁纳米马达及其制备方法

说明书

本发明涉及纳米器件制备的技术领域，具体涉及一种趋磁纳米马达及其制备方法，以贵金属纳米粒子为马达基本骨架，一侧连接功能分子，一侧连着磁性纳米颗粒。本发明的趋磁纳米马达，尺寸较小，生物相容性好，催化活性强、灵敏度高，运动性能良好、运动方向可控，在传感、环境保护领域具有广泛的应用前景，由于贵金属纳米粒子特殊的光学，电学性能，在生物传感，疾病治疗领域具有优良的性能，由于磁性纳米颗粒的力学性能，在方向控制上具有优良的性能。本发明的制备方法，可控性强，贵金属纳米粒子与磁性纳米颗粒的尺寸可调，能够实现趋磁纳米马达粒径的精准调控，满足不同应用的需求、不同尺寸，不同材料纳米马达的制备。

技术领域

本发明涉及纳米器件制备的技术领域，具体涉及一种趋磁纳米马达及其制备方法。

背景技术

纳米马达是一种在纳米尺度，能够将其它形式的能量转化为动能，并能自主运动的纳米器件。目前报道的纳米马达的制备方法很少，对于小尺寸纳米马达(＜200nm)的制备面临更大挑战。另外，由于受到布朗运动和流体扰动的影响，小尺寸纳米马达运动方向的控制也是一大难题。以上问题极大限制了纳米马达在生物医药和微纳操控领域的应用。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种趋磁纳米马达，尺寸小，为纳米级尺寸，运动性能良好、运动方向可控，在生物传感和主动给药领域具有广泛的应用前景。

本发明的目的之二在于提供一种趋磁纳米马达的制备方法，合成产物的合格率高，粒径分布均匀，可控性强，可满足不同尺寸，不同材料纳米马达的制备。

本发明实现目的之一所采用的方案是：一种趋磁纳米马达，以贵金属纳米粒子为马达基本骨架，一侧连接功能分子，一侧连着磁性纳米颗粒。

优选地，所述贵金属纳米粒子为纳米金。

优选地，所述功能分子为聚乙二醇，所述功能分子通过金巯共价键与贵金属纳米粒子结合。

优选地，所述磁性纳米颗粒为纳米四氧化三铁或纳米三氧化二铁，所述磁性纳米颗粒的表面修饰有生物素。

优选地，所述贵金属纳米粒子的粒径为10–100nm。

优选地，所述趋磁纳米马达的粒径为20–200nm。

本发明实现目的之二所采用的方案是：一种所述的趋磁纳米马达的制备方法，包括以下步骤：

(1)将贵金属纳米粒子与苯乙烯单体通过聚合反应制备不对称贵金属-聚苯乙烯偏心粒子，所述不对称贵金属-聚苯乙烯偏心粒子中，聚苯乙烯覆盖部分所述贵金属纳米粒子的表面，贵金属纳米粒子未被聚苯乙烯覆盖的部分为裸露表面；

(2)利用金巯共价键将功能分子修饰于所述不对称贵金属-聚苯乙烯偏心粒子的贵金属纳米粒子的裸露表面，得到功能分子-贵金属-聚苯乙烯偏心粒子；

(3)将步骤(2)得到的功能分子-贵金属-聚苯乙烯偏心粒子除去聚苯乙烯，得到功能分子-贵金属偏心粒子，贵金属纳米粒子未连接功能分子的部分为裸露表面；

(4)在步骤(3)的功能分子-贵金属偏心粒子的裸露表面修饰链霉亲和素，得到链霉亲和素修饰的贵金属纳米粒子；

(5)采用生物素修饰磁性纳米颗粒表面，得到生物素化磁性纳米颗粒；

(6)将步骤(5)得到的生物素化磁性纳米颗粒组装至步骤(4)得到的链霉亲和素修饰的贵金属纳米粒子的表面，得到所述趋磁纳米马达。

优选地，所述步骤(4)的具体过程为，在步骤(3)的功能分子-贵金属偏心粒子的裸露表面利用金巯共价键修饰生物素化聚乙二醇，再利用生物素和链霉亲和素之间的相互作用，将链霉亲和素与生物素相连，从而将链霉亲和素修饰于贵金属纳米粒子的裸露表面。

优选地，所述步骤(1)中，贵金属纳米粒子通过晶种生长法制备。