[发明专利]一种Bi基纳米复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种Bi基纳米复合材料及其制备方法和应用，涉及纳米生物医学技术领域。该复合材料包括Bi基纳米材料和具有类酶性质的纳米粒子或者包括Bi基纳米材料和具有催化活性的生物蛋白分子。本发明还提供一种Bi基纳米复合材料的制备方法，该方法是将具有类酶性质的纳米粒子通过原位生长的方式长在Bi基纳米材料的表面，或者在Bi基纳米材料的表面直接负载具有催化活性的生物蛋白分子。本发明还提供上述Bi基纳米复合材料作为诊疗剂用于癌症诊疗。将四氧化三铁和贵金属纳米颗粒负载在Bi基二维纳米材料的表面，通过两者协同作用，增强其引起的芬顿反应，进而增强活性氧的生成，达到主动增强铁死亡的效果。

技术领域

本发明涉及纳米生物医学技术领域，尤其涉及一种Bi基纳米复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

目前基于纳米平台的肿瘤治疗方式主要包括化疗、放疗、光动力治疗、光热治疗等。为了弥补单一治疗方式的不足，研究者们巧妙的设计了多功能纳米材料，可以同时实现对肿瘤的多种诊断与治疗方式。铁死亡是一种非凋亡的细胞死亡途径，主要是由于细胞内脂质过氧化物的积累导致的。铁死亡治疗作为一种新型的肿瘤治疗方式，引起了广泛的关注，它是利用铁死亡诱导剂介导细胞内发生芬顿反应，通过产生过量的活性氧(以羟基自由基为主)，导致细胞内脂质过氧化物过度积累，最终杀死癌细胞。同时，一些诱导剂还能消耗细胞内的谷胱甘肽，使谷胱甘肽过氧化物酶4失活，抑制有毒脂质过氧化物向无毒羟基化合物的转化，促进铁死亡的发生。因此，活性氧和谷胱甘肽在铁死亡中发挥着重要的作用。

然而，由于肿瘤微环境不能满足芬顿反应所需的最适pH范围，同时肿瘤微环境中谷胱甘肽浓度相对较高，容易引起内在耐药机制，铁死亡治疗效果有待进一步提高。因此，通过调节癌细胞的代谢以促进活性氧的产生或与其他治疗方法联合对于提高铁死亡的治疗效果是一个很好的策略。考虑到升高温度能够加速芬顿反应，促进活性氧的生成，因此选择铁死亡与光热治疗相结合，实现协同治疗的效果。光热治疗是利用光热转换剂在近红外光照射下将光能转换为热能，引起肿瘤局部过热达到消融肿瘤的目的。相比于传统的近红外I区光热治疗，近红外II区激光具有较深的组织穿透深度，较高的皮肤耐受光功率密度等优点。因此探索高效的近红外II区光热转换剂是非常有必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种Bi基纳米复合材料及其制备方法和应用，该Bi基纳米复合材料用于肿瘤的成像与治疗，以解决现有治疗方式存在的疗效低以及诊疗不能同时实现等问题。

为实现本发明的目的，本发明的解决方案是：

本发明首先提供一种Bi基纳米复合材料，包括Bi基纳米材料和具有类酶性质的纳米粒子或者包括Bi基纳米材料和具有催化活性的生物蛋白分子。

优选的，所述Bi基纳米材料包括Bi纳米点、Bi基多维纳米材料或Bi₂O₃模板法衍生的Bi基纳米材料。

优选的是，所述的Bi基多维纳米材料为二维或三维的Bi₂S₃、Bi₂Se₃或Bi₂Te₃。

优选的，所述具有类酶性质的纳米粒子包括四氧化三铁和贵金属纳米粒子。

优选的，所述的贵金属纳米粒子为金、钯或铂纳米粒子。

优选的，所述的具有催化活性的生物蛋白分子包括血红蛋白或辣根过氧化物酶。

本发明还提供一种Bi基纳米复合材料的制备方法，包括：

将具有类酶性质的纳米粒子通过原位生长的方式长在Bi基纳米材料的表面，或者在Bi基纳米材料的表面直接负载具有催化活性的生物蛋白分子。

优选的是，所述的一种Bi基纳米复合材料的制备方法，具体包括：