[发明专利]一种基于荧光共振能量转移的产单线态氧微球

说明书

本发明公开了一种基于荧光共振能量转移的产单线态氧微球，包括荧光物质和光敏剂，所述的荧光物质包覆于聚合物或二氧化硅微球内，所述的光敏剂在溶胀、共价键结合或静电引力的作用下负载于聚合物或二氧化硅微球上，所述的荧光物质与光敏剂的距离小于10nm，荧光物质的荧光与光敏剂的吸收光谱有重叠从而产生单线态氧。本发明所采用的荧光共振能量转移利用荧光物质被激发的荧光激发光敏剂产生单线态氧，扩大了激发光敏剂的波长范围；且荧光物质与光敏剂距离很近，利用荧光对光敏剂实现激发，光敏剂对激发光的利用效率高。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种基于荧光共振能量转移的产单线态氧微球。

背景技术

在特定波长(通常对应于光敏剂的最大吸收波长)的光照射下，处于基态的光敏剂能够吸收光子的能量到达激发单重态。处于激发单重态的光敏剂，一部分通过非辐射跃迁的方式回到基态；一部分通过辐射跃迁的方式回到基态，此过程发射出荧光，可用于荧光成像；还有一部分通过系间穿越的方式到达激发三重态。此时部分处于激发三重态的光敏剂一方面可以通过与作用组织处的基底物质之间的电子或者质子转移，产生具有高活性的自由基；另一方面，如图1所示还可以通过能量传递的方式，将组织周围的氧气转变成高氧化性的单线态氧(Singlet oxygen,¹O₂)。自由基和¹O₂等含氧并且性质活泼的物质被统称为活性氧(Reactive oxygen,ROS)。光动力反应中产生的ROS(主要以¹O₂为主)，可以对生物蛋白、DNA等大分子造成氧化损伤，破坏肿瘤细胞器，引起细胞功能紊乱，血管闭塞等，从而直接或者间接的引起肿瘤细胞的死亡或者凋亡，达到肿瘤治疗的目的。

当给体发射的荧光光谱与受体分子的吸收光谱重叠，并且两个分子在几个原子直径范围以内时，就会发生一种非辐射性的能量转移，这种现象就叫FRET。它的原理是，当给体分子吸收一定频率的光子后，被激发到更高的电子能态，在该电子回到基态前，会产生出振荡偶极子，并与受体的偶极子产生共振。由于给体与受体之间的远程偶极-偶极相互作用，实现了能量向邻近的受体分子转移(即能量共振转移)，对于特定的给体-受体对，给体丢失的能量就是受体得到的能量。

发明内容

本发明的目的在于构建基于荧光共振能量转移的高效产生单线态氧微球，利用荧光共振能量转移的原理，将光敏剂负载在聚合物或者二氧化硅类微球基底上，微球内保护有荧光物质，如量子点、有机荧光染料和上转换荧光纳米材料等。通过荧光物质的发光激发光敏剂，产生单线态氧，不仅将光敏剂的激发光区从可见光区调节至近红外光区，两者之间的距离较近，更是提高了光敏剂的激发效率。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案内容具体如下：

一种基于荧光共振能量转移的产单线态氧微球，包括荧光物质和光敏剂，所述的荧光物质包覆于聚合物或二氧化硅微球内，所述的光敏剂在溶胀、共价键结合或静电引力的作用下负载于聚合物或二氧化硅微球上，所述的荧光物质与光敏剂的距离小于10nm，荧光物质的荧光与光敏剂的吸收光谱有重叠从而产生单线态氧。

所述的聚合物包括聚苯乙烯、聚乳酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸、聚马来酸酐十六醇酯中之一种或多种，所述的二氧化硅为介孔二氧化硅或中空二氧化硅。

所述的荧光物质包括量子点、有机荧光染料和上转换发光材料及上转换发光材料为发光核心构建的核壳结构上转换荧光纳米材料。