[发明专利]一种用于活体细胞免疫荧光标记及光热治疗的金纳米花/量子点复合探针

说明书

技术领域

本发明涉及复合纳米探针技术领域，具体涉及一种用于活体细胞免疫荧光标记及光热治疗的金纳米花/量子点复合探针。 

背景技术

量子点是由少量的原子所人工合成的纳米材料，又被称为“人造原子”，受激发后可以发出荧光，改变量子点的结构，可随意调节其激发和发射荧光波长，在接上特异性抗体后，用以标记及定位靶细胞，并在细胞中长期保持其物化与发光稳定性。用量子点取代传统的染料作为荧光标记体，可以克服染料分子大（因而需要在细胞上打洞、不能做活体标记）、光化学稳定性及光谱特性差等缺点，从而用于细胞的免疫荧光标记。其中近红外量子点发出的近红外光被组织吸收很少，从而用于活体内的细胞的免疫荧光标记。 

光热治疗是一种利用纳米金属光热材料吸收近红外光（近红外波段是透过人体血液和软组织的窗口，近红外光可以透过人体皮肤进入深组织），通过等离子激元共振和非辐射能级跃迁的过程产生声子（即热能）、导致局部高温，从而使癌细胞凋亡的治疗手段。将供热的金属纳米颗粒通过细胞吞噬或特异性抗体靶向链接癌细胞，通过激光束的激励，使肿瘤尺寸萎缩。研究显示，纳米光热材料的构型对其产生光热效应的阈值（通常以每平方厘米瓦计算，即W/cm²）以及温度直接相关，阈值越低及升温速度越快，癌细胞的活性越能被有效地停止、同时对正常机体的损伤愈小。近十年来，光热材料经历了金纳米球（激发阈值200W/cm²）、金纳米棒（160W/cm²）、金纳米壳（10W/cm²）、金纳米笼（2W/cm²）、金纳米星 （1.8W/cm²）等各种金纳米构型。 

基于金纳米颗粒在局域表面等离子共振区域大的吸收截面，使其成为产生热的良好材料。而荧光量子点具有较宽的激发带和较窄的发射带，使其成为了医学上示踪的良好的材料。把两者的优良性质结合在一起，制备一种纳米光热荧光复合探针，实现治疗与诊断模式的联合成为一种新型课题。一般光热材料具有较大的吸收截面，场增强效应较弱。易导致量子点的荧光减弱。专利号为201310117034.4、名称为“一种具有光热及荧光增强双功能的金纳米星@量子点复合型细胞探针及其制备方法和应用”的专利，公开的复合探针虽然具备光热转换及荧光增强双功能，然而由于下述3各方面的原因，还需要做一些改进，使之更适用于活体内的光热-荧光复合标记：（1）由于金纳米星尖刺的数目较少、各尖刺长度不易控制一致性，造成它的吸收光谱宽度很大、与近红外量子点的吸收谱重叠，这样在激发量子点发光（即做荧光示踪）时也会产生一些光热效应，对近红外发光的亮度产生一定的影响（但对波长短于橙色的光有增强效应，故适用于浅表肿瘤的标记）；（2）金纳米星的光热阈值为1.8W/cm²左右，还有进一步减少的空间；（3）由于金纳米星的尖刺较长，使得在链接量子点和包覆SiO₂、制备复合探针时，不易控制复合探针的直径使之小于100nm，故而在对做活体细胞的标记产生一定程度的负面影响。 

发明内容

为了实现对量子点的荧光增强，用以细胞的荧光示踪，进而通过光热转换作用实现对癌细胞靶向治疗。本发明的目的是提供一种金纳米花结构及其制备方法。 

本发明的另一目的是提供一种用于活体细胞免疫荧光标记及光热治疗的金纳米花/量子点复合探针金及其制备方法。 

首先，本发明是在各种金纳米结构的基础上做了改进，制备了金纳米花结构，所述金纳米花结构是用金八面体、金球或金四面体作为籽晶，在高浓度PVP(聚乙烯吡咯烷酮)的环境中，用弱还原剂还原氯金酸得到周侧均布有圆头柱状体的金纳米颗粒，即像菊花状金纳米花。 

优选的，所述金纳米花的直径为45-150nm，枝长为10-30nm。 

本发明制备的纳米花是利用表面活性剂修饰生成纳米颗粒。其由于有表面活性剂的包裹生成的颗粒具有较高的稳定性能够长时间的保存，且在水和酒精溶液中具有很好的稳定性。