[發(fā)明專利]一種半胱氨酸改性的稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶的合成方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310483264.2
• 申請日: 2013-10-15
• 公開（公告）號: CN103540311A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫麗寧;施利毅;韋族武;劉金亮;王志娟
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號: C09K11/02
• 分類號: C09K11/02;C09K11/85;G01N21/64;B82Y30/00;B82Y20/00;B82Y40/00
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明屬于納米生物材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種半胱氨酸改性的稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶的合成方法。

背景技術(shù)

光學(xué)成像以其非侵襲性、實時、分辨率高等優(yōu)勢廣泛應(yīng)用于腫瘤研究領(lǐng)域，可對腫瘤進行早期診斷，反映腫瘤解剖學(xué)結(jié)構(gòu)及代謝情況。熒光成像是目前光學(xué)分子成像領(lǐng)域研究的熱點之一，它可以直接檢測生物體內(nèi)發(fā)生的生理過程和病理狀態(tài)。稀土摻雜的上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料是近些年來新興的一種熒光材料，它是利用近紅外光激發(fā)而發(fā)出可見光或近紅外光，這一特性克服了傳統(tǒng)熒光材料光穿透能力差以及信噪比差的不足，使其能很好地應(yīng)用于生物學(xué)檢測。并且稀土摻雜的上轉(zhuǎn)換納米材料合成工藝簡單，形貌大小可控。

目前，合成的稀土上轉(zhuǎn)換納米材料絕大多數(shù)是油溶性的，因此必須要對其表面進行功能化，提高其水溶性及生物相容性，才能在生物體系得到應(yīng)用。目前對其表面改性的方法主要有兩大類，即無機表面改性和有機表面改性。其中，無機表面改性研究最多的是二氧化硅包覆，有機表面改性主要為高分子包覆或者有機表面小分子改性。但大多數(shù)改性上轉(zhuǎn)換納米晶的方法都有一些缺點，比如：（1）反應(yīng)條件苛刻；（2）反應(yīng)過程復(fù)雜；（3）二氧化硅或高分子包覆會使納米粒子粒徑增加，熒光強度降低；（4）反應(yīng)過程中可能造成納米粒子團聚，熒光強度下降等。這些都影響到上轉(zhuǎn)換納米材料在臨床上的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述方法的不足，本發(fā)明的目的在于提出一種對稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料的新的改性方法，制備具有良好生物相容性以及形貌大小適應(yīng)于生物學(xué)應(yīng)用的上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米熒光材料。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是：

一種半胱氨酸改性的稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶的合成方法，其特征在于該方法包括以下工藝步驟：

a.將油溶性稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶表面油酸進行環(huán)氧化，然后分散到環(huán)己烷中，形成第一分散液；

a1.預(yù)備20～30?mg表面油酸環(huán)氧化的稀土上轉(zhuǎn)換納米晶，4?~?6mL環(huán)己烷；

a2.將所述二種物質(zhì)混合均勻，制得第一分散液；

上述的稀土上轉(zhuǎn)換納米晶為六方相NaYF₄:Yb,Er,?或六方相NaYF₄:Yb,Tm。

b.將半胱氨酸加入二氯甲烷中充分混合，形成第二分散液；

b1.預(yù)備150?~?200?mg半胱氨酸、2?~?4?mL二氯甲烷；?

b2.將預(yù)備的半胱氨酸和二氯甲烷混合，并超聲分散，形成第二分散液；

c.將第一、第二分散液混合，生成半胱氨酸功能化的納米產(chǎn)物；

d.將納米產(chǎn)物離心分離、酸化，制得生物相容性的半胱氨酸功能化的上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料；

d1.預(yù)備8~12?mL?1.5mol/L鹽酸溶液；

d2.將第三分散液離心分離，再將8~12?mL?1.5?mol/L鹽酸溶液加入，形成第四分散液；

d3.將第四分散液離心,分離出納米產(chǎn)物，然后用去離子水洗滌2～3次；

d4.將上述產(chǎn)物真空干燥，制得半胱氨酸功能化的稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料。

2、所述的半胱氨酸改性的稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶的用途及其生物應(yīng)用及使用方法；

A.?用于細胞成像；

A1預(yù)備10?mg半胱氨酸改性的NaYF₄:Yb,Er納米晶，5?mL去離子水，96孔板培養(yǎng)的Hela細胞；

A2.將預(yù)備的半胱氨酸改性的上轉(zhuǎn)換納米晶與去離子水混合，超聲10分鐘分散，形成第五分散液；

A3.取第五分散液不同的量加入96孔板中，隨后置于恒溫恒濕機箱中培養(yǎng)3小時，在激光共聚焦顯微鏡下觀察。

B.應(yīng)用于活體成像；

B1.預(yù)備4?mg半胱氨酸改性的NaYF₄:Yb,Tm納米晶，?2?mL生理鹽水，麻醉劑，裸鼠；

B2.將預(yù)備的半胱氨酸改性的上轉(zhuǎn)換納米晶與生理鹽水混合，超聲10分鐘分散，形成第六分散液；

B3.用注射器通過尾靜脈向裸鼠體內(nèi)分別注射200???L第六分散液和麻醉劑；

B4.15分鐘后，在活體成像儀器上對裸鼠進行觀察。