[發明專利]一種活體用柔性上轉換紅光傳感器及其制備方法

有效

• 申請號: 201910082125.6
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN109675060B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 王漢杰;潘惠卓;常津;崔梅慧;李佳樺
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: A61K49/00
• 分類號: A61K49/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程小艷

本發明公開一種活體用柔性上轉換紅光傳感器及其制備方法，包括如下步驟：1)摻雜稀土鉺元素的紅光發射上轉換微米棒的制備及表征；2)柔性上轉換紅光傳感器的制備：(1)在玻璃薄板上預先鋪設一層聚酯薄膜，配置不同比例10:1～7:1的聚二甲基硅氧烷前體，并混入摻雜稀土鉺元素的紅光發射上轉換微米棒10mg/ml～100mg/ml，負壓0.03MPa～0.05MPa抽真空30min～40min去氣泡，在聚酯薄膜上均勻旋涂該混合物；(2)待液體成膜0.2mm～3mm后，80℃真空高溫固化30min～60min；(3)待其冷卻后壓緊避免氣泡產生。本發明制備的活體用柔性上轉換紅光傳感器，面積在25mm²～1cm²，在980nm近紅外光激發下，可發射波長660nm的明亮紅光，可埋植于活體動物皮下組織，具有較高的紅光轉換效率，具有較低的生物毒性。

技術領域

本發明屬于生物技術和材料技術領域，具體涉及一種活體用柔性上轉換紅光傳感器及其制備方法。

背景技術

上轉換發光材料是一種吸收長波長光而發射出短波長光的一種材料，因其激發光波長較長(980nm)，具有良好的組織穿透性，因此被廣泛運用于活體的疾病治療、信號通路調控等。上轉換材料在活體的應用方式主要包括局部注射及尾靜脈注射兩種方式，但這兩種方式均有局限性。首先，上轉換材料成分為稀土金屬，其應用于活體的安全性需被謹慎考慮。通常是通過復雜的表面修飾方法，如檸檬酸表面改性、聚乙二醇包裹表面等方法來降低其生物毒性，而對于上轉換材料的過度改造，會影響其光子產率，極大程度地削弱其發光效率；其次，上轉換在體內通過長時間的血循環或體液循環，逐漸被代謝，常用的方法是多次注射，這種方法對上轉換的量的需求量高，且對活體產生較大的代謝負擔。因此，研發一種制備方法簡單、價格低廉且對活體完全無毒的上轉換光傳感方法，更方便應用于后續生化等研究。

發明內容

本發明為克服現有技術的不足，提出了一種具有發光效率高、生物安全性高優勢的活體用柔性上轉換紅光傳感器及其制備方法。

本發明的技術方案是一種活體用柔性上轉換紅光傳感器的制備方法，包括如下步驟：

1)摻雜稀土鉺元素的紅光發射上轉換微米棒的制備及表征；

2)活體用柔性上轉換紅光傳感器的制備。

所述步驟1)中摻雜稀土鉺元素的紅光發射上轉換微米棒的制備的具體步驟：

(1)圓底燒瓶中依次加入1.25g氫氧化鈉，8mL雙蒸水，300rpm攪拌10min至溶液澄清透明，邊攪拌邊依次逐滴加入25mL無水乙醇和等體積油酸，300rpm室溫下攪拌30min后，燒瓶內的溶液均一穩定；

(2)取硝酸釔六水合物(YCl₃·6H₂O)，硝酸鐿六水合物(YbCl₃·6H₂O)，硝酸鉺六水合物(ErCl₃·6H₂O)按照比例(1040:1040:1-693:693:1)混合均勻，室溫下800rpm攪拌10min，

(3)加入2.5ml濃度2M的氟化銨溶液，800rpm攪拌30min，將反應體系轉移至高溫反應釜中，180℃反應12h，反應完畢，自然冷卻至室溫后，將得到的白色沉淀用等體積乙醇超聲懸浮，5000rpm離心10min，重復5次，將混合物轉移至濃度為2M的鹽酸溶液中超聲5min，再次用雙蒸水清洗5次，得到的透明液體即為單一分散穩定的紅光發射上轉換熒光微米棒。

所述步驟2)中柔性上轉換紅光傳感器的制備的具體步驟：

(1)在玻璃薄板上預先鋪設一層聚酯薄膜，配置不同比例10:1～7:1的聚二甲基硅氧烷前體，并混入摻雜稀土鉺元素的紅光發射上轉換微米棒10mg/ml～100mg/ml，負壓0.03MPa～0.05MPa抽真空30min～40min去氣泡，在聚酯薄膜上均勻旋涂該混合物；