[发明专利]Fe5C2纳米颗粒在制备生物成像探针中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种Fe₅C₂纳米颗粒的应用，尤其涉及一种Fe₅C₂纳米颗粒在制备生物成像探针中的应用。 

背景技术

近些年来，肿瘤已经成为全球范围内一种重要的导致死亡的原因。光热疗法作为一种微创局部肿瘤治疗手段引起越来越多的关注，其原理是在光吸收剂的帮助下，通过近红外区(NIR)的电磁辐射“燃烧”肿瘤细胞，上述光吸收剂通常为纳米试剂，具有诸如金纳米棒，纳米星，纳米笼，石墨烯、碳纳米管等。 

尽管上述纳米试剂在光热治疗中发挥着重要的作用，但了解其代谢途径及发挥作用的方式更为重要，也是确定肿瘤治疗方案，了解和控制肿瘤治疗效果的关键。通过生物成像手段可以较好得解决这一问题。在众多的成像手段中，光声成像由于可以进一步将光热疗产生的热能通过绝热膨胀转换为超声波而常与光热疗配合使用。此外，磁共振成像由于具有高空间分辨率成为临床医学中广泛使用的非损伤影像诊断手段。这使得光声成像和磁共振成像引导下的光热治疗成为众多研究者研究的课题，而其中最重要的是针对用于这种多模态生物成像或生物成像引导光治疗功能的探针的开发。 

已经报道的开发出的可用于光声成像和磁共振成像，或成像引导的探针主要是基于磁性纳米颗粒与碳材料的复合物。但由于复合材料的磁学性能和光学性能是在两种不同材料上体现，一般需要采用分步制备的方法来合成，例如Yang K.等先合成具有磁性的Fe₃O₄纳米颗粒，再合成光吸收较强的石墨烯，进而将两者复合以制成所述探针。此外，尽管Tian Q.等通过在磁性Fe₃O₄纳米颗粒表面生长强光吸收的硫化铜的方法，使得所有功能在一个纳米颗粒中实现，但这个方法仍需多步法制备，过程非常复杂； 而且Fe₃O₄在水溶液中易被氧化，从而改变其磁学性能。 

因此，如何利用一种高稳定性的材料，通过简单的步骤即可制成生物成像探针，或生物成像引导的光热疗探针成为有待解决的问题。 

发明内容

本发明提供了一种Fe₅C₂纳米颗粒在制备生物成像探针中的应用，采用通常作为费托合成催化剂使用的Fe₅C₂纳米颗粒为原料，通过简单的方法即可获得性能稳定的生物成像探针。该生物成像探针可以为各种肿瘤诊疗手段提供肿瘤部位的成像资料，进而辅助和控制肿瘤的诊疗过程。 

本发明还提供了Fe₅C₂纳米颗粒在制备生物成像引导的光热疗探针中的应用，通过将Fe₅C₂纳米颗粒偶联肿瘤细胞特异性的亲合配体，使得所述探针可以特异性的靶向特定的肿瘤细胞，实现对特定的肿瘤细胞的选择性杀伤，同时还能通过生物成像了解和控制肿瘤的治疗效果。 

本发明还提供了一种生物成像探针，通过该探针能实现对肿瘤组织的生物成像。本发明提供的生物成像探针能用于确定和诊断发生肿瘤的部位，并能在确定肿瘤部位后，为肿瘤的化疗、放疗、手术切除、以及光热疗等过程提供成像数据，进而辅助和控制肿瘤的治疗。 

本发明还提供了一种生物成像引导的光热疗探针，所述探针实现了在光热治疗过程中，通过生物成像获得肿瘤组织的状况，有利于了解和控制肿瘤的治疗效果。 

本发明提供的Fe₅C₂纳米颗粒在制备生物成像探针中的应用。在该方案中，所述Fe₅C₂纳米颗粒是通过专利201210580895.1中记载的方法合成的，并具有该专利文献中所表征的特征。该Fe₅C₂纳米颗粒具有核壳结构，中间核部分的晶格间距(0.205nm)与Fe₅C₂的(510)晶面相匹配，核为Fe₅C₂，表面为碳层。 

经本发明人进一步研究发现，该Fe₅C₂纳米颗粒具有磁共振成像性能或在近红外区(NIR)(波长在780～1100nm范围的电磁波)的光声成像性能，可通过本领域技术人员已知的各种化学修饰使之具有亲水性和生物相容性，从而进入生物体进行生物成像，所述生物成像为磁共振成像和/或光声成像。