[发明专利]一种生物医用贵金属框架材料及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及纳米医药技术领域，具体涉及一种生物医用贵金属框架材料及其制备方法与应用。所述框架材料为空心或含金核的Au‑Ag纳米框架，金核可以为金纳米球、金纳米立方体、金纳米棒、金纳米星、金纳米双锥体和金纳米片等金材料。所述框架材料为长方体和立方体形状，其表面等离激元共振波长范围700‑1400nm，具有较小的尺寸、较好的生物兼容性和易于进行表面修饰等特性，可用于表面增强拉曼散射检测(surface‑enhanced Ramanspectroscopy，SERS)、光声(photoacoustic，PA)成像和光热治疗(photothermaltherapy，PTT)等活体癌症诊疗方面。

技术领域

本发明涉及纳米医药技术领域，具体涉及一种生物医用贵金属框架材料及其制备方法与应用。

背景技术

近红外二区(1000-1700nm)表面等离激元技术在体内生物医用方面的应用引起了广泛的关注，其中包括疾病诊断、成像指导下的手术治疗、光控制下的药物递送等疾病诊疗。近红外二区表面等离激元材料与可见光(400-700nm)和近红外一区(700-900nm)的表面等离激元材料相比具有极大的优势：较高的组织穿透深度、较低的背景噪声、较小的光化学损伤和生物破坏性。近红外二区波长更长，与生物组织间相互作用较弱，能够有效降低生物组织对入射光的散射和吸收。在这些表面等离激元材料中，由于其优异的表面增强拉曼散射性质、制备简单、化学稳定性好、颗粒表面容易修饰等优势，金纳米材料在生物传感和生物成像方面得到广泛应用，例如表面增强拉曼光谱、表面增强荧光、表面等离激元生物传感、光声成像。到目前为止，大多数金纳米材料的表面等离激元性能主要在可见光和近红外一区范围内，包括金纳米球、金纳米棒、金纳米立方体、金纳米星、金纳米片等。一个影响金在体内生物医用方面应用的主要因素是其较窄的光谱范围，因此开发近红外二区金纳米材料显得尤为重要。不同大小和形状的金纳米胶体材料是金纳米材料在体内生物医学应用的主要形式，但是金纳米球的表面等离激元共振吸收峰调控范围比较窄，即使尺寸超过100nm，表面等离激元共振吸收峰也低于600nm。通过改变金纳米结构的形状，可以将表面等离激元共振吸收峰从可见光调控到近红外一区。但是到目前为止，可以将金纳米结构的表面等离激元共振吸收峰调到近红外二区的只有金纳米棒、金纳米壳、金纳米笼。但是，近红外二区表面等离子金纳米结构都是由于其尺寸太大而不能被细胞有效的吞噬。理想的用于体内生物医用的纳米材料要小于100nm，这样才能被细胞吞噬，实现肿瘤增强渗透滞留效应和长循坏时间。有很多工作者致力于合成空心和多孔的金纳米结构，其尺寸在几十纳米以内，在药物递送和SERS探测前景广阔。基于此，开发高光热转化效率和生物可代谢的肿瘤光热治疗纳米材料至关重要。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提出纳米框架结构，Au-Ag纳米框架结构或者以金纳米球为核的Au@Au-Ag纳米框架，表面等离激元共振吸收峰范围为700-1400nm，并且具有合适的尺寸用于生物医用方面，Au@Au-Ag纳米框架结构主要是通过边、面的恒电位置换和化学还原实现金银原子的共沉积；AuCl₃-选择性的置换Au@Ag中Ag的{100}晶面，同时通过化学还原反应，在Au@Ag纳米立方体的边和角形成Au原子和Ag原子共沉积。通过改变Ag壳的厚度、AuCl₃-的量和后期H₂O₂的刻蚀以获得不同尺寸大小的Au@Au-Ag纳米框架结构。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种生物医用贵金属框架材料，所述框架材料通过Ag长方体或立方体的生成，Au、Ag共沉积和蚀刻反应制备获得，所述框架材料为空心或含金核的Au-Ag纳米框架；

所述金核为金纳米球、金纳米立方体、金纳米棒、金双锥体、金纳米星或金纳米盘，应该理解的是，所述金核可以为不同形状的纳米立体结构金材料。

进一步地，所述框架材料的表面等离激元共振吸收峰范围为700-1400nm。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种生物医用贵金属框架材料的制备方法，具体包括以下步骤：