[發(fā)明專利]一種上轉(zhuǎn)換納米光開關(guān)材料及其制備方法

在審

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• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110878207A
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林浩;馬穎;徐麗琴
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州大學(xué)
• 主分類號: C09K11/85
• 分類號: C09K11/85;C09K11/02;B82Y30/00;B82Y40/00;A61K49/00
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 張耿語

本發(fā)明屬于發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于光動力治療的上轉(zhuǎn)換納米光開關(guān)材料及其制備方法。該上轉(zhuǎn)換納米光開關(guān)材料屬于核?多殼結(jié)構(gòu)設(shè)計，即NaErF₄:xTm@NaYF₄@NaYbF₄:yTm@NaYF₄，該結(jié)構(gòu)設(shè)計可在980納米第一近紅外光的激發(fā)下，在確保藍紫光最優(yōu)化的前提下，大幅提高紅光和紅藍比，使得在光動力治療過程中，能夠同時有效實現(xiàn)實時監(jiān)測或成像；其次，該結(jié)構(gòu)設(shè)計可在1532納米第二近紅外光的激發(fā)下，產(chǎn)生高強度紅光，用于實時成像，從而在進行光動力治療之前，確定癌細胞的位置，避免誤傷健康的細胞。該上轉(zhuǎn)換納米光開關(guān)制備工藝簡單，設(shè)備成本低，容易操作，制備周期短，適合大批量生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于光動力治療的上轉(zhuǎn)換納米光開關(guān)材料及其制備方法。

背景技術(shù)

鑭系摻雜上轉(zhuǎn)換納米材料能夠通過反斯托克斯過程，將低能量的近紅外激發(fā)光轉(zhuǎn)換為高能量的紫外和可見發(fā)射光，由于其在固體激光器、太陽能轉(zhuǎn)換、防偽和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用，已經(jīng)受到科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。相對于傳統(tǒng)的熒光材料，鑭系摻雜上轉(zhuǎn)換納米材料展示了多方面的優(yōu)勢，比如發(fā)射帶窄、自發(fā)熒光低和毒性低等。在已研究的上轉(zhuǎn)換納米顆粒中，無機的具有光開關(guān)功能的上轉(zhuǎn)換納米顆粒由于能夠在不同近紅外光激發(fā)下，產(chǎn)生指定波長的發(fā)射光，使其在生物醫(yī)學(xué)方面具有巨大的應(yīng)用前景，已經(jīng)引起科研工作者的濃厚興趣。眾所周知，上轉(zhuǎn)換納米顆粒的藍紫發(fā)射光可以誘發(fā)化學(xué)反應(yīng)，從而消滅癌細胞，這在光動力治療方面具有巨大的應(yīng)用價值。而紅光位于生物組織的可見光光學(xué)窗口，具有深的生物組織穿透性，可用于實時成像。此外，近紅外激發(fā)光，比如808，980納米(位于第一近紅外生物窗口)和1532納米(位于第二近紅外生物窗口)，同樣具有深的組織穿透性。然而，在現(xiàn)有的研究中，由于紅藍比(紅光與藍紫光之比)太低以至于在光動力治療過程中，沒法有效實現(xiàn)實時監(jiān)測或成像。而癌細胞在光動力治療過程中是不停移動的，因此，在光動力治療過程中，有效實現(xiàn)實時監(jiān)測或成像至關(guān)重要。此外，在進行光動力治療之前，必須先確定癌細胞的位置，這樣可以避免誤傷健康的細胞。相對于第一近紅外激發(fā)(808和980納米)，第二近紅外激發(fā)(1532納米)由于能夠減少自發(fā)熒光和光散射，使其具有更深的成像深度。因此，如何開發(fā)出具有以下功能的上轉(zhuǎn)換光開關(guān)是當(dāng)前發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域的一大難題，即：1.在確保藍紫光最優(yōu)化的前提下，大幅提高紅光和紅藍比，使得在光動力治療過程中，能夠同時有效實現(xiàn)實時監(jiān)測或成像；2.能夠在1532納米第二近紅外光的激發(fā)下，產(chǎn)生高強度紅光，用于實時成像，從而在進行光動力治療之前，確定癌細胞的位置，避免誤傷健康的細胞。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種用于光動力治療的上轉(zhuǎn)換納米光開關(guān)材料。該上轉(zhuǎn)換納米光開關(guān)屬于核-多殼結(jié)構(gòu)設(shè)計，即NaErF₄:0.5％Tm@NaYF₄@NaYbF₄:0.2％Tm@NaYF₄，該結(jié)構(gòu)設(shè)計可在980納米第一近紅外光的激發(fā)下，在確保藍紫光最優(yōu)化的前提下，大幅提高紅光和紅藍比，使得在光動力治療過程中，能夠同時有效實現(xiàn)實時監(jiān)測或成像；其次，該結(jié)構(gòu)設(shè)計可在1532納米第二近紅外光的激發(fā)下，產(chǎn)生高強度紅光，用于實時成像，從而在進行光動力治療之前，確定癌細胞的位置，避免誤傷健康的細胞。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述上轉(zhuǎn)換納米光開關(guān)材料的制備方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種上轉(zhuǎn)換納米光開關(guān)材料，其化學(xué)表達式為NaErF₄:xTm@NaYF₄@NaYbF₄:yTm@NaYF₄，即以NaErF₄:xTm為核層，在其外依次包覆NaYF₄鈍化層、NaYbF₄:yTm殼層和NaYF₄鈍化層；

所述的x＝Tm/(Tm+Er)摩爾濃度，