[發明專利]一種主動式太赫茲成像對比度增強劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201810041607.2
• 申請日: 2018-01-16
• 公開（公告）號: CN108210939B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 施奇武;黃婉霞;黃青青;朱禮國;丁明明;蔣雄瑞
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: A61K49/00
• 分類號: A61K49/00
• 代理公司: 成都中璽知識產權代理有限公司 51233
• 代理人: 譚昌馳;邢偉

本發明提供了一種主動式太赫茲成像對比度增強劑及其制備方法。所述方法包括：制備納米尺度的熱致相變氧化物，并且所述熱致相變氧化物能夠在比目標活體的正常溫度高0.5℃～5.5℃的情況下發生半導體相與金屬相之間的轉變；對所述熱致相變氧化物進行表面修飾處理，以提高其疏水性和分散性；將與目標活體的病灶區域對應的靶向官能團結合至經表面修飾處理的熱致相變氧化物，制得主動式太赫茲成像對比度增強劑。本發明的主動式太赫茲成像對比度增強劑能夠在生物活體(例如，人體)病灶區域內主動發生相變，進而增強太赫茲成像的對比度，其對生物醫學監測具有重要的意義。

技術領域

本發明涉及太赫茲成像技術，屬于生物醫學領域，具體來講，本發明提供了一種能夠提高太赫茲成像對比度的主動式太赫茲成像對比度增強劑及其制備方法。

背景技術

現有的疾病監測手段—X射線成像等對人體的輻射損傷較大，另外，它所使用的碘制造影劑、硫酸鋇等也存在明顯的副作用。因此，發展新型、更安全的生物成像方式具有重要的科學意義和應用價值。近年來發展的太赫茲(Terahertz，可簡稱為THz)成像充分利用THz黑體溫度低、光子能量小、不會因為光致電離而破壞被檢測物質的特性，安全地進行生物醫學檢測和診斷，而且THz具有高透性、無損性以及大多物質在THz波段都有指紋譜等特性，使THz成像相比其他成像方式更具優勢。

目前，THz成像可運用于活體表皮成像、蛋白質分析鑒定、癌癥診斷等生物醫學領域，盡管THz生物成像相比其他成像方式更具優勢，但其在實際應用中還存在許多的問題，其中最為顯著的一點便是THz波對水強烈吸收，在對活體進行THz成像時，由于體內含水量等的制約，導致THz成像對比度嚴重下降。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術存在的上述不足中的至少一項。例如，本發明的目的之一在于提供一種能夠增強生物活體病灶區域的太赫茲成像對比度的增強劑。本發明的另一目的在于提供一種基于相變氧化物材料的主動式太赫茲成像對比度增強劑，從而減少目標活體(例如，人體)體內水含量對太赫茲成像的影響，進而增強太赫茲成像對比度。

本發明的一方面提供了一種主動式太赫茲成像對比度增強劑的制備方法。所述方法包括以下步驟：制備納米尺度的熱致相變氧化物，并且所述熱致相變氧化物能夠在比目標活體的正常溫度高0.5℃～5.5℃的情況下發生半導體相與金屬相的轉變；對所述熱致相變氧化物進行表面修飾處理，以提高其疏水性和分散性；將與目標活體的病灶區域對應的靶向官能團結合至經表面修飾處理的熱致相變氧化物，制得主動式太赫茲成像對比度增強劑。

在本發明的方法的一個示例性實施例中，所述熱致相變氧化物可以為二氧化釩和/或亞氧化鈦。另外，制備納米尺度的熱致相變氧化物的步驟可包括通過向所述相變氧化物中摻雜W、Mo、Mg、Al中的一種或多種元素來調節該相變氧化物半導體相與金屬相轉變的溫度。此外，在制備納米尺度的二氧化釩時，可通過式1控制二氧化釩中鎢元素的含量，式1為：T＝71.9-24.5X_w，其中，X_w為鎢元素的摻雜原子濃度。

在本發明的方法的一個示例性實施例中，所述方法還可包括在所述制備納米尺度的熱致相變氧化物的步驟中，通過優化納米尺度的熱致相變氧化物的摻雜組成和形貌，以控制熱致相變氧化物的相變在0.5℃～2℃的范圍內完成。

在本發明的方法的一個示例性實施例中，所述對熱致相變氧化物進行表面修飾處理的步驟可采用油酸、硅烷偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑或鈦酸酯偶聯劑來進行。

本發明的另一方面提供了一種主動式太赫茲成像對比度增強劑。所述主動式太赫茲成像對比度增強劑包括納米尺度的熱致相變氧化物、表面修飾官能團和靶向官能團，其中，所述熱致相變氧化物能夠在比目標活體的正常溫度高0.5℃～5.5℃的情況下發生半導體相與金屬相的轉變；所述表面修飾官能團結合在熱致相變氧化物表面；所述靶向官能團與熱致相變氧化物結合并能夠將主動向目標活體的病灶區域移動。優選地，所述熱致相變氧化物的相變能夠在0.5℃～2℃的范圍內完成。