[发明专利]具有光热和光动力协同治疗能力且可有效杀伤肿瘤细胞的金棒-钛酸钡核壳纳米材料及制法

说明书

本发明涉及纳米材料技术领域，具体涉及一种具有光热和光动力协同治疗能力且可有效杀伤肿瘤细胞的金棒‑钛酸钡核壳纳米材料及制法。本发明提供的金棒‑钛酸钡核壳纳米颗粒可以有效地将光热能力和热释电能力协同统一到同一个纳米材料上。本发明提供了一种简单、方便、高效率合成金棒‑钛酸钡核壳结构纳米材料的方法，合成的金棒‑钛酸钡核壳纳米颗粒可以有效地将纳米材料光热性质与热释电性质有效协同地结合在一起。本发明提供的金棒‑钛酸钡核壳纳米颗粒在近红外光激发下，该核壳纳米颗粒具有良好的光热能力，同时可以产生大量由热释电诱导的空穴生成的自由基。在808纳米波长的近红外光激发下可以明显的杀伤肿瘤细胞。

技术领域

本发明涉及纳米材料技术领域，具体涉及一种具有光热和光动力协同治疗能力且可有效杀伤肿瘤细胞的金棒-钛酸钡核壳纳米材料及制法。

背景技术

热释电纳米材料作为一种纳米医药材料在生物医药领域中逐渐得到了广泛的关注，例如热激发的钛酸钡被用来进行杀菌，铌酸锂纳米颗粒在热激发下被用来杀伤肿瘤细胞。热释电材料由于自身内部的激子矢量分布不对称从而导致材料本身具有较大的自发极化率，从而使得材料周围具有不对称分布的电子或者空穴。同时，热释电材料还具有一种独特的物理化学性质，随着周围环境的温度升高，材料内部的激子矢量分布趋于对称使得材料的自身极化率降低，从而导致材料表面不对称分布的电子或者空穴释放并且与周围的介质发生反应，因此可以产生一些自由基，例如空穴和水反应产生羟基自由基；电子和氧气反应产生过氧自由基。尽管热释电材料在热激发下可以有效地产生一些自由基来杀伤细菌和肿瘤细胞，但是对于热释电材料来说还是有一些缺点，例如，(1)热释电材料对于周围环境温度变化响应能力比较弱，响应时间比较长；(2)由于表面不对称分布的电子和空穴缺少定向导引流动的能力，所以导致热激发下存在电子和空穴复合的情况从而降低了热激发自由基产生的能力；(3)热释电材料本身不具有产生热的能力，所以只能依靠外界的物理加热来实现自由基产生的能力，所以导致热释电材料的应用范围比较小。综上所述，热释电纳米材料具有很好的生物医药应用前景，但是仍然有一些自身的缺陷需要克服。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有光热和光动力协同治疗能力且可有效杀伤肿瘤细胞的金棒-钛酸钡核壳纳米材料及制法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案具体如下：

一种具有光热和光动力协同治疗能力且可有效杀伤肿瘤细胞的金棒-钛酸钡核壳纳米材料，其中：金棒的长度为32.2-39.0纳米、宽度为7.9-12.5纳米、长径比为3.49；钛酸钡壳层的厚度为4.84-11.84纳米。

在上述技术方案中，所述金棒和所述钛酸钡的质量比为1:0.1-0.5。

在上述技术方案中，所述金棒和所述钛酸钡的质量比为1:0.3。

一种具有光热和光动力协同治疗能力且可有效杀伤肿瘤细胞的金棒-钛酸钡核壳纳米材料的制法，包括以下步骤：

步骤1、合成等离子体吸收峰位置在780nm处的金棒；

步骤2、室温条件下合成金棒-无定型钛酸钡壳层核壳纳米颗粒；

步骤3、高温加热金棒-无定型钛酸钡壳层核壳纳米颗粒产生金棒-晶型钛酸钡壳层核壳纳米颗粒；

步骤4、金棒-晶型钛酸钡核壳结构纳米颗粒在离心条件下洗涤后重新分散在水中。

在上述技术方案中，步骤1具体为：

步骤1-1：金种子合成

将5毫升0.2摩尔/升十六烷基三甲基溴化铵与5毫升0.5毫摩尔/升氯金酸溶液混合搅拌2分钟，加入0.6毫升0.01摩尔/升硼氢化钠溶液剧烈搅拌2分钟，然后再30摄氏度下静置30分钟，得到金种子溶液；

步骤1-2：金纳米棒合成