[發明專利]稀土配合物功能化的上/下轉換發光納米介孔材料的制備方法及其生物成像應用

有效

• 申請號: 201410248256.4
• 申請日: 2014-06-06
• 公開（公告）號: CN104031635A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 孫麗寧;施利毅;葛笑千;劉金亮;韋族武;劉瑩
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;C09K11/85;C09K11/02;A61K49/00;G01N33/52;G01N21/64
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

技術領域

本發明屬于納米生物材料技術領域，具體涉及一種稀土配合物功能化的上/下轉換發光納米介孔材料的制備及其生物成像應用。

背景技術

近些年來，熒光成像已經成為光學成像技術中的研究熱點，這是由于其具有靈敏度高、從細胞到生物組織無損傷觀察等優點。而在其中，稀土摻雜上轉換發光納米材料作為一種新興熒光材料引起了人們的廣泛關注，這是因為它通常是采用低能光激發（通常是近紅外光980?nm），發射出高能光（紅光、綠光、近紅外光800?nm），這些優點可以消除生物背景熒光干擾以及低的信噪比，使其可以廣泛運用在一系列生物成像領域，如細胞成像、小動物成像、CT成像等。

盡管近紅外光在生物組織有著深的穿透深度，但它的熱效應卻不容忽視，因此發展多種模式激發的稀土摻雜上轉換發光納米熒光材料是非常有必要的。它在不同波長光激發下得到多種波段的發射光并在不同的生物體系中得到多功能應用。在多模式熒光材料中研究較為廣泛的是上下轉換多模式成像，但是大部分研究是集中在新型基質中摻雜不同的稀土離子或者基質與熒光材料通過簡單的混合，這會造成產物重復性差、粒徑大、穩定性不好從而限制了在生物成像領域的應用。

發明內容

針對上述方法的不足，本發明的目的在于提供一種具有上/下轉換發光多功能材料的制備方法并應用在上、下轉換多模式生物成像，為實現上述目的，本發明所提供的技術方案包括以下步驟：

在油溶性稀土上轉換納米晶表面包覆一層介孔硅，并分散在甲苯中形成第一分散液，同時將二苯甲酰甲烷改性后的硅氧烷分散在甲苯中形成第二分散液；然后，將稀土配合物溶解在乙醇中，形成第三分散液；將第一、第二分散液混合，回流、離心、洗滌、重新分散在乙醇中，生成二苯甲酰甲烷功能化的上轉換發光介孔材料，形成第四分散液；將第三、第四分散液混合，回流、離心、洗滌、重新分散在乙醇中，制得稀土配合物功能化的上/下轉換發光納米介孔材料。

第一分散液的制備具體包括以下步驟：首先，預備10～15?mg?粒徑為30~35?nm親油性NaYF₄:Yb,Tm@NaGdF₄分散在環己烷中，形成第一混合液；將0.1?g?CTAB和水混合升溫到60?°C溶解，冷卻到室溫后攪拌除去環己烷，形成第二混合液，將第一、第二混合液升溫至70?°C，溫度穩定后加入200?μL?TEOS，反應2?h，離心洗滌，產物分散在乙醇中得到第三混合液；向第三混合液中加入0.3?g硝酸銨乙醇溶液，升溫至60?°C除去CTAB，離心洗滌，產物分散在甲苯中，得到第一分散液；

第四分散液的制備具體包括以下步驟：將0.2?~?0.4?g二苯甲酰甲烷改性后的硅氧烷分散在20?mL甲苯中形成第二分散液，并與第一分散液混合，回流、離心、洗滌，重新分散在乙醇中，得到二苯甲酰甲烷功能化的上轉換發光介孔材料，即第四分散液。

將所得0.3?~?0.4?g稀土配合物分散在20?ml乙醇中，得到第三分散液，將第三和第四分散液混合，回流、離心、洗滌，分散在乙醇中，即得到稀土配合物功能化的上/下轉換發光納米介孔材料。

稀土配合物功能化的上/下轉換發光納米介孔材料的生物成像應用，稀土配合物功能化的上/下轉換發光納米介孔材料用于細胞成像具體包括以下步驟：

（1）預備10?~15?mg稀土配合物功能化的上/下轉換發光納米介孔材料，5?mL去離子水，96孔板培養的Hela細胞；

（2）將預備的納米介孔材料與去離子水混合，超聲10分鐘分散，形成第五分散液；

（3）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2小時，在激光共聚焦顯微鏡下觀察。

稀土配合物功能化的上/下轉換發光納米介孔材料用于活體成像具體包括以下步驟：

（1）預備4?mg稀土配合物功能化的上/下轉換發光納米介孔材料，2?mL去離子水，麻醉劑，裸鼠；

（2）將預備的稀土配合物功能化的上/下轉換發光納米介孔材料與去離子水混合，超聲10分鐘分散，形成第六分散液；

（3）用注射器通過尾靜脈向裸鼠體內分別注射200?μL第六分散液和麻醉劑；

（4）1?h后，在活體成像儀器上對裸鼠進行觀察。