[發(fā)明專(zhuān)利]一種氧氣納米探針及其制備方法與應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911382214.9
• 申請(qǐng)日: 2019-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111117600A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李富友;劉亞偉;顧昱飏
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C09K11/02
• 分類(lèi)號(hào): C09K11/02;C09K11/06;C09K11/58;G01N21/63;B82Y20/00;B82Y30/00
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 崔自京

本發(fā)明公開(kāi)了一種氧氣納米探針及其制備方法與應(yīng)用，該氧氣納米探針包含如下質(zhì)量百分含量的組分：0.4％的發(fā)光體和99.6％的連接材料。該氧氣納米探針可以用于發(fā)光壽命成像檢測(cè)中，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明取得的有益效果為：(1)與穩(wěn)態(tài)的熒光強(qiáng)度不同，熒光壽命是一種內(nèi)在的分子屬性，其是絕對(duì)的，僅僅與熒光團(tuán)所處的微環(huán)境有關(guān)。發(fā)光壽命不受影響強(qiáng)度信號(hào)的因素的影響，即使激光強(qiáng)度、組織的厚度或檢測(cè)器增益發(fā)生改變，所記錄的熒光壽命卻不會(huì)發(fā)生變化。(2)氧氣納米探針的發(fā)光壽命不隨其濃度的差異而發(fā)生變化，其僅和氧氣濃度有關(guān)。(3)利用氧氣納米探針的發(fā)光壽命可以定量的檢測(cè)樣品中的氧氣濃度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)成像應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)是涉及一種氧氣納米探針及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

氧氣在生物中起著至關(guān)重要的作用，細(xì)胞內(nèi)氧濃度受到微循環(huán)系統(tǒng)的嚴(yán)格調(diào)控。體內(nèi)氧穩(wěn)態(tài)的紊亂通常會(huì)導(dǎo)致諸如心血管疾病和中風(fēng)之類(lèi)的嚴(yán)重疾病。因此，研究者們一直致力于開(kāi)發(fā)各種各樣的技術(shù)，用來(lái)檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)和組織中的氧氣水平。目前常用的方法包括正電子發(fā)射斷層掃描(PET)成像，血氧水平依賴(lài)性磁共振成像(BOLD-MRI)，光學(xué)方法和常規(guī)的氧電極方法。然而，氧電極方法是侵入性的，單點(diǎn)測(cè)量并且消耗氧氣的。基于BOLD-MRI的測(cè)量?jī)H僅只能提供血液中的氧合血紅蛋白(oxyHb)和脫氧血紅蛋白(deoxyHb)的變化信息，并不能直接提供組織中氧氣的真實(shí)含量。此外，PET成像需要用到放射性的元素，其會(huì)對(duì)機(jī)體正常的部位造成放射性損傷。

光學(xué)成像技術(shù)具有高靈敏度和高時(shí)空分辨率的特點(diǎn)，目前利用光學(xué)成像技術(shù)測(cè)量氧氣含量主要集中在發(fā)光強(qiáng)度成像的方法上。然而，基于發(fā)光強(qiáng)度的成像方法易受熒光團(tuán)濃度，組織穿透深度，激光功率密度，探測(cè)器增益等的影響。因此，基于強(qiáng)度的成像方法只能定性的檢測(cè)氧氣含量，其并不能定量直觀的檢測(cè)氧氣的真實(shí)水平。

因此，提供一種檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確、易于操作的氧氣含量測(cè)量方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種氧氣納米探針及其制備方法與應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種氧氣納米探針，包含如下質(zhì)量百分含量的組分：0.4％的發(fā)光體和99.6％的連接材料；

所述發(fā)光體為有機(jī)染料、金屬配合物或量子點(diǎn)中任意一種。

優(yōu)選的，所述有機(jī)染料為多環(huán)芳烴、吖啶黃或四碘熒光素。

優(yōu)選的，所述金屬配合物為鈀配合物、鉑配合物、釕配合物、銥配合物或銠配合物。

優(yōu)選的，所述量子點(diǎn)為CdTe量子點(diǎn)、ZnS:Cu量子點(diǎn)或石墨烯量子點(diǎn)。

優(yōu)選的，所述連接材料為卵磷脂、聚乙二醇、白蛋白或抗體。

一種氧氣納米探針的制備方法，包括如下步驟：

(1)將所述發(fā)光體配制成質(zhì)量濃度為2mM的發(fā)光體儲(chǔ)備溶液；

(2)將連接材料溶于有機(jī)溶劑中配制成質(zhì)量濃度5mg/ml的連接材料溶液；

所述有機(jī)溶劑為氯仿、四氫呋喃、乙醇、甲醇、二氯甲烷或甲苯。

(3)將發(fā)光體儲(chǔ)備溶液加入到連接材料溶液中，二者體積比為1:100，并通過(guò)超聲波震蕩混合，得混合液；

(4)移取混合液加入純水中，混合液與純水的體積比為1:1，在室溫下攪拌5分鐘后，去除有機(jī)溶劑，之后通過(guò)孔徑為0.13μm的水相過(guò)濾器過(guò)濾得氧氣納米探針，置于4℃條件下保存?zhèn)溆谩?/p>

氧氣納米探針在發(fā)光壽命成像檢測(cè)中的應(yīng)用。