[发明专利]一种壳层含铋的纳米材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种用于荧光/CT双模式成像及光热诊疗一体化的纳米材料，包括具有硫化锌或硒化锌壳层的荧光量子点，所述硫化锌壳层中含有硫化铋，所述硒化锌壳层中含有硒化铋，其制备方法首先制备具有硫化锌或硒化锌壳层的荧光量子点，然后通过离子置换将部分锌离子置换为铋离子，得到壳层含有硫化铋或硒化铋的荧光量子点。本发明得到的纳米材料除了表现出荧光量子点本身的荧光性能之外，还可表现出硫化铋的CT成像和光热诊疗性能，具有作为肿瘤诊疗一体化分子探针的应用潜力。

技术领域

本发明属于生物与医药技术领域，尤其涉及一种壳层含铋的纳米材料及其制备方法和应用。

背景技术

半导体荧光量子点作为一种典型的荧光纳米材料，由少量的原子所构成，受激后可以发射荧光。由于其具有优异的光学性能，如窄而对称的发射光谱、可调的发光颜色、宽而强的吸收、零散射、高稳定性、易于修饰等特点，使半导体荧光量子点在生物荧光标记和实时成像等领域具有非常广泛的应用。

但由于荧光成像的组织穿透深度有限，在实际应用中经常需要配合其他显影模式进行深层次造影。因此，研究人员也尝试通过掺杂、偶联其他功能分子的形式，制备荧光/MRI、荧光/CT等具备多模态显影能力的量子点，希望能实现实时的光学成像，同时提供高分辨率的结构组织学信息，最终达到功能学成像和结构组织学显影的完美统一。Bi作为具有高X射线衰减系数的元素，具有优秀的CT显影性能。同时，Bi作为一种环境友好型元素，生物相容性较好，在临床上已有较多的应用。例如有研究使用二氧化硅将纳米硫化铋及量子点进行包裹，用于CT和荧光双模式成像，但是该方法需要分别制备硫化铋、量子点，然后将其共同包覆于二氧化硅中，工艺较为复杂，且该方法并未实现诊断与治疗的结合。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的问题之一，提供一种纳米材料，制备方法简单，不仅可用于荧光/CT双模式成像，而且具有良好的光热效应，能够用于光热治疗，实现荧光/CT双模态成像及光热治疗诊疗一体化。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种壳层含铋的纳米材料，包括具有硫化锌或硒化锌壳层的荧光量子点，所述硫化锌壳层中含有硫化铋，所述硒化锌壳层中含有硒化铋。

进一步，所述荧光量子点选自CdSe/ZnS、CdSe/CdS/ZnS、CdS/ZnS、CdTe/ZnS、CdTe/CdS/ZnS、CdSeTe/CdS/ZnS、Cu:ZnS、Mn:ZnS、CuInS₂/ZnS、AgInS₂/ZnS、CdSe/ZnSe、Mn:ZnSe和Cu:ZnSe中的任意一种或多种的组合。

进一步，所述具有硫化锌或硒化锌壳层的荧光量子点的粒径为1～10nm。

本发明还提供上述壳层含铋的纳米材料的制备方法，包括如下步骤：将具有硫化锌或硒化锌壳层的荧光量子点溶解在溶剂中，得到量子点溶液，然后加入铋盐，进行离子置换反应得到纳米材料。

进一步，所述荧光量子点选自CdSe/ZnS、CdSe/CdS/ZnS、CdS/ZnS、CdTe/ZnS、CdTe/CdS/ZnS、CdSeTe/CdS/ZnS、Cu:ZnS、Mn:ZnS、CuInS₂/ZnS、AgInS₂/ZnS、CdSe/ZnSe、Mn:ZnSe和Cu:ZnSe中的任意一种或多种的组合。

进一步，所述铋盐中的Bi与荧光量子点中的Zn的摩尔比为(0.1～1)：1。

进一步，所述铋盐选自醋酸铋、硝酸铋和氯化铋中的任意一种。

进一步，所述溶剂选自水、十八烯、液体石蜡、三氯甲烷、二氯甲烷、正己烷、环己烷和甲苯中的任意一种。

进一步，所述离子置换反应温度为10～90℃。