[發明專利]多功能單相納米材料

有效

• 申請號: 201410370584.1
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN104098143A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 陸亞林;傅正平;劉敏;李曉寧;葛文;朱珠
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: C01G49/00
• 分類號: C01G49/00;A61K49/06;A61K49/00;A61K49/22;A61K41/00;B82Y30/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 賀衛國

技術領域

本發明涉及一種具有磁性、發光、超聲響應、可見光響應和生物相容性的多功能單相納米材料，可望實現生物醫學磁靶向、診斷、治療一體化，屬于多功能材料、物質與生命科學交叉領域。

背景技術

靶向、成像、診斷、治療一體有利于早期診斷和及時治療，這對人類的健康以及可持續發展也極為重要，而尋找一種集多種功能于一體的生物相容性材料是該研究的核心所在。近年來，無機納米材料已被廣泛應用于生物醫學領域，如細胞分離、藥物載體、磁性熒光探針、標記、成像診斷、治療等，但這些材料往往局限于單功能，雙功能以及多功能卻極為少見。為了實現多功能一體化，目前的研究人員大多通過制備核殼結構等方式把幾種不同功能的材料復合，但往往制備過程復雜，材料不穩定，結果仍不能滿足實際需要。

可實現生物醫學磁靶向、診斷、治療一體化的材料應集成磁性、發光、光響應等特性。比如材料的磁性可以實現磁靶向和磁成像診斷，超聲響應、發光性能、磁性能結合，可以實現診斷的多模式成像，這樣既能結合磁共振成像高空間分辨率和熒光成像高靈敏度的優點，并且能對多個生理參數或生化參數進行同時多參數成像，從而增強對病變的識別和診斷能力。材料在超聲和光照下分解有機物的性能，可用于疾病的治療，而且結合成像功能，可以用于圖像引導的介入治療，從而提高手術的精確度和成功率。

本發明中的材料Bi_xEr_yYb_zFe_2.75Co_0.25Ti₃O₂₁晶體結構屬于層狀鈣鈦礦結構。我們通過設計制備方法，制成納米尺度的顆粒，使其能被細胞吞噬，通過元素組成的精確設計，將具有不同性能的元素嵌入同一個晶體結構中，從而把磁性、光致發光、超聲響應、可見光響應集于一個單相材料，從而使實現靶向、成像、診斷、治療一體化成為可能，這對物質與生命科學交叉的發展具有深遠意義。

發明內容

在本發明的一個方面，提供一種單相納米材料，其組成為Bi_xEr_yYb_zFe_2.75Co_0.25Ti₃O₂₁；其中

x＝5.46-6.75，優選5.46-6，再優選5.46；

y＝0.05-1.4，優選0.2-1.4，再優選1.4；

z＝0.14-1.4，優選0.14-0.8，再優選0.14；

并且x+y+z＝7。

在本發明的一個實施方案中，單相材料的空間群為F2mm(42)。

在本發明的一個實施方案中，本發明的單相納米材料是納米尺寸的粉末。

在本發明的一個實施方案中，本發明的單相納米材料的尺寸是指10nm至100nm，優選60nm至100nm。

在本發明的一個實施方案中，本發明的單相納米材料具有磁性。

在本發明的一個實施方案中，本發明的單相納米材料在紅外光激發下發射出紅光。

在本發明的一個實施方案中，本發明的單相納米材料在可見光照射下和/或超聲波的作用下將有機物分解。

在本發明的一個實施方案中，本發明的單相納米材料能夠被細胞吞噬，并且無生物毒性。

在本發明的一個實施方案中，本發明的單相納米材料用于生物醫學磁靶向或核磁成像的用途。

在本發明的一個實施方案中，本發明的單相納米材料用于生物醫學光學成像和熒光探針的用途。

在本發明的一個實施方案中，本發明的單相納米材料用于生物醫學光照治療和超聲治療的用途。

在本發明的另一個方面，提供一種制備單相納米材料的方法，所述方法包括：

將Bi、Er、Yb、Fe、Co、Ti源化合物按x∶y∶z∶2.75∶0.25∶3的比例共同溶解于溶劑中后，與沉淀劑混合，形成懸浮液，之后將沉淀物洗滌、干燥、煅燒，獲得組成為Bi_xEr_yYb_zFe_2.75Co_0.25Ti₃O₂₁的單相納米材料；

其中

x＝5.46-6.75，優選5.46-6，再優選5.46；

y＝0.05-1.4，優選0.2-1.4，再優選1.4；

z＝0.14-1.4，優選0.14-0.8，再優選0.14；