[发明专利]纳米粒子的制造

说明书

技术领域

本发明涉及纳米粒子的制造。

背景技术

纳米粒子可以通过许多方法来制造，包括真空淀积方法。标准的淀积方法要求材料在真空室内蒸发，然后淀积在基底上。为了制造纳米粒子，可以使被蒸发材料逗留在气相下以允许纳米粒子成核。

发明内容

本发明解决制造复合纳米粒子的问题。由于很多原因，需要纳米粒子包含由外壳或外层包围的内芯。这是因为，在一些情形下，纳米粒子的表面是作用表面，而用于该表面的期望材料又很昂贵(诸如铂)，因此仅在纳米粒子的有效外部上使用昂贵材料可能更划算。在其它情形下，可以将导电或半导电材料淀积在非导电芯部上，以形成具有期望的量子/电子特性的纳米粒子。在生物系统中，可以制造具有不同特性的复合纳米粒子，所述不同特性由芯部和壳来表现。例如，表面带有肿瘤标记并且芯部带有强效抗肿瘤药(诸如铁)的纳米粒子可能具有更好的功效，这是因为只有药物被送达至肿瘤，从而所提供的剂量比其它情形下提供的剂量更高。

突出的问题在于该粒子的制造。假定纳米粒子可能由至少50,000个原子组成，则制造纳米粒子并非简单的工作。

因此本发明提供一种加工纳米粒子的装置，其包括一个充电的、移动的纳米粒子的源，所述纳米粒子具有第一材料和第一尺寸、在纳米粒子的路径的区域中施加相同电势的装置、以及朝向所述区域且具有第二材料的物理气相淀积源(PVD)，以便制造具有更大的第二尺寸且为第一和第二材料的合成物的纳米粒子。

该装置通过以下方式运行：使带电纳米粒子遇到相同的电势，即与纳米粒子的电荷的符号相同的电势。当纳米粒子进入该区域时，纳米粒子将减速，从而将在该区域中花费更长的时间。然后，朝向该区域的一个或多个PVD源能够产生期望壳材料的蒸汽，该蒸汽将淀积在移动较慢的纳米粒子上，从而增加纳米粒子的尺寸并且产生期望的芯部/壳结构。

施加相同电势的装置可以包括围绕纳米粒子的路径的一个或多个导电环。例如通过沿纳米粒子的路径设置分别具有连续减小的电势的多个导电环，可以使相同电势沿移动的纳米粒子的行进方向从最大减小至最小。这可以通过以下方式来实现：将每一个导电环经由电阻部件连接至相邻环，将第一导电环串联至电源电压并且将最后一个导电环接地。通过这种方式，靠近的纳米粒子首先进入高的相同电势区域并且明显减速。然后，纳米粒子逐渐进入较低的相同电势区，并且沿电势梯度加速，直到纳米粒子以与其进入时几乎相同的速度离开该结构。

通常，移动中的纳米粒子带负电，因此所施加的电势为负。

物理气相淀积源可以是一个或多个溅射靶或蒸发源，或者其它PVD源。可以具有多个物理气相淀积源，从而使淀积壳的区域更大。为了得到均一的壳，所有物理气相淀积源可以淀积相同的材料。作为选择，不同源能够淀积复式壳或合金壳。

附图说明

下面，参考以下附图，通过举例方式来说明本发明的实施例，

其中：

图1是用于制造复合纳米粒子的装置的剖视图；

图2更详细地示出了导电环；以及

图3示出了电势相对于距离的变化。

具体实施方式

参考图1，披露了用于制造复合纳米粒子的装置。该装置由位于图1所示的左手侧的用于制造纳米粒子的装置10组成。这些纳米粒子最终形成所得到的复合纳米粒子的芯部。罩12具有位于其最右端的出口14，并且包含低压气体16。该罩12包含在真空室18内，因此低压气体16相对于周围空间具有较高的气压。结果，低压气体16将经由出口14逸出，从而形成箭头20所示的气流。为了维持并补充低压气体16的供给，相应地在罩12的最左端设置气体入口22。

在罩12内设置有溅射淀积装置24，该溅射淀积装置24实际上是一般常规的。溅射靶26提供用于制造纳米粒子芯部的材料。溅射靶26通常朝着出口14将材料溅射到低压气体16中。被溅射粒子夹带在气流20中，并且被溅射粒子在保持朝向出口14流动的期间由于低压气体16而多次相互磁撞。在一段时间之后，这些磁撞将使被溅射粒子以前面描述的方式聚结成纳米粒子，例如在文献GB2430202A中已经描述，该文献通过引用纳入本文并且技术人员可以参考所述文献来充分地理解本发明。