[發(fā)明專利]一種NIRSERS探針及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410178898.1
• 申請(qǐng)日: 2014-04-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103977426B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉智明;郭周義
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南師范大學(xué)
• 主分類號(hào): A61K49/00
• 分類號(hào): A61K49/00;A61K41/00
• 代理公司: 廣州知友專利商標(biāo)代理有限公司44104
• 代理人: 宣國(guó)華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于NIR?SERS技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種NIR?SERS探針及其制備方法和應(yīng)用。?

背景技術(shù)

拉曼散射(Raman?scattering)：一種光子的非彈性散射現(xiàn)象。當(dāng)光線從一個(gè)原子或分子散射出來(lái)時(shí)，絕大多數(shù)的光子，都是彈性散射的，這稱為瑞利散射。在瑞利散射下，散射出來(lái)的光子，跟射入時(shí)的光子，它的能量、頻率與波長(zhǎng)是相同的。然而，有一小部份散射的光子(大約是一千萬(wàn)個(gè)光子中會(huì)出現(xiàn)一個(gè))，散射后的頻率會(huì)產(chǎn)生變化，通常是低于射入時(shí)的光子頻率，原因是入射光子和介質(zhì)分子之間發(fā)生能量交換。這即是拉曼散射。根據(jù)拉曼散射效應(yīng)可以得到物質(zhì)拉曼光譜，每一種物質(zhì)都具有自己獨(dú)特的拉曼光譜，即分子指紋圖譜。?

表面增強(qiáng)拉曼散射(surface-enhanced?Raman?scattering,SERS)：當(dāng)一些分子吸附在某些粗糙的金屬(如金、銀和銅等)表面時(shí)，其拉曼信號(hào)會(huì)得到極大的增強(qiáng)，這一現(xiàn)象就叫SERS效應(yīng)。SERS的增強(qiáng)因子可高達(dá)10¹⁴～10¹⁵。?

表面增強(qiáng)拉曼散射(surface-enhanced?Raman?scattering,SERS)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展為一種極有價(jià)值的光學(xué)診斷及成像技術(shù)，它能夠提供強(qiáng)烈的吸附在貴金屬納米結(jié)構(gòu)表面物質(zhì)的分子振動(dòng)信息，可為疾病的診斷和成像提供豐富的分子指紋光譜信息。與傳統(tǒng)的熒光技術(shù)相比，SERS不易受到樣品自發(fā)熒光的干擾且無(wú)光致褪色的現(xiàn)象出現(xiàn)，適合于樣品的長(zhǎng)期觀測(cè)；另外，與超寬的熒光光譜相比，SERS光譜帶寬很窄，特別適合于腫瘤的多組分標(biāo)記與成像。鑒于這些優(yōu)點(diǎn)，SERS成像技術(shù)已經(jīng)逐漸發(fā)展為一種熒光替代技術(shù)用于腫瘤的標(biāo)記與成像。腫瘤的SERS成像方式可分為兩種：第一種是利用腫瘤組織本身的分子指紋特征進(jìn)行成像。另一種成像方式是在金屬粒子表面連接一些拉曼標(biāo)記(此類分子具有譜峰歸屬明確且SERS信號(hào)強(qiáng)的特點(diǎn))，利用標(biāo)記分子的SERS信號(hào)實(shí)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞的快速、高靈敏成像。目前常用的SERS標(biāo)記包括結(jié)晶紫、亞甲基藍(lán)和巰基苯甲酸等有機(jī)染料。但是這類標(biāo)記毒性強(qiáng)，且往往受限于可見(jiàn)激發(fā)光源(組織穿透能力弱)，不適合深層組織的檢測(cè)與成像。?

近紅外(near-infrared,NIR)光是指780-2526nm區(qū)域的電磁輻射。構(gòu)建靈敏度高、近紅外(NIR)光可激發(fā)的SERS標(biāo)記是拉曼研究領(lǐng)域中的一大趨勢(shì)，因?yàn)镹IR光可以穿透?很厚的生物組織，實(shí)現(xiàn)深層組織區(qū)域的SERS成像。一些在NIR區(qū)有強(qiáng)烈吸收的有機(jī)染料可以被設(shè)計(jì)為NIR?SERS探針，如Cy5、Rh6G、DTTC、Cy7和Cy7.5等。另外，若將SERS活性基底的表面等離子體共振(SPR)吸收峰調(diào)節(jié)至與激發(fā)光的波長(zhǎng)匹配時(shí)，將會(huì)得到更強(qiáng)的SERS信號(hào)。在NIR區(qū)有吸收的活性基底主要有納米棒、空心納米結(jié)構(gòu)、納米星和納米花等。其中，金納米棒(gold?nanorods,GNRs)是一種呈棒狀的金納米結(jié)構(gòu)。金納米棒(GNRs)由于具有制備簡(jiǎn)單、且NIR吸收強(qiáng)且波長(zhǎng)可調(diào)，已經(jīng)成為制備NIR?SERS探針的首選(von?Maltzahn?G,Centrone?A,Park?JH,Ramanathan?R,Sailor?MJ,Hatton?TA,et?al.SERS-Coded?Gold?Nanorods?as?a?Multifunctional?Platform?for?Densely?Multiplexed?Near-Infrared?Imaging?and?Photothermal?Heating.Adv?Mater.2009；21:3175-80,Jiang?L,Qian?J,Cai?F,He?S.Raman?reporter-coated?gold?nanorods?and?their?applications?in?multimodal?optical?imaging?of?cancer?cells.Anal?Bioanal?Chem.2011；400:2793-800.Zhang?Y,Qian?J,Wang?D,Wang?Y,He?S.Multifunctional?gold?nanorods?with?ultrahigh?stability?and?tunability?for?in?vivo?fluorescence?imaging,SERS?detection,and?photodynamic?therapy.Angew?Chem?Int?Ed?Engl.2013；52:1148-51等)。值得注意的是，現(xiàn)有的NIR拉曼標(biāo)記絕大多數(shù)是有機(jī)染料，面臨著較大的生物安全性問(wèn)題。另一方面，將有機(jī)染料牢固地附著在金屬粒子表面也不是一件容易的事情。?