[发明专利]一种近红外光控Au@Cu/H-CeO2@BSA-Cy5纳米马达及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种近红外光控中空Au@Cu/H‑CeO₂@BSA‑Cy5纳米马达及其制备方法和应用，其利用二氧化硅SiO₂作为模板，硝酸铈、硝酸铜和乌洛托品作为原材料，经煅烧、刻蚀后形成中空铜掺杂氧化铈纳米颗粒Cu/H‑CeO₂ NPs，其保留了SiO₂球状形貌。然后利用牛血清白蛋白BSA的还原性，将氯金酸HAuCl₄在铜掺杂氧化铈表面还原为金纳米颗粒Au NPs。基于Au NPs的不对称分布以及在近红外光的照射下产生高的光热效率所形成的热梯度，实现NIR光控驱动纳米马达，Au@Cu/H‑CeO₂@BSA‑Cy5纳米马达具有在NIR的照射下增强纳米马达的扩散、缩短细胞摄取的时间、缓解肿瘤微环境的氧化应激及高光热转换效率的良好性能，使其在生物医学中发挥着重要的作用。

技术领域

本发明属于肿瘤治疗技术领域，具体涉及一种近红外光控中空Au@Cu/H-CeO₂@BSA-Cy5纳米马达及其制备方法和应用。

背景技术

随着高新科技的飞速发展和人们生活水平的日益提高，我国癌症年新增病例和死亡病例均位居世界第一位。因此，对于癌症的治疗引起研究者们广泛的关注。光响应性纳米颗粒的设计利用被动扩散的形式解决了浅层肿瘤部位的治疗，然而对于纳米颗粒在深层肿瘤部位的主动扩散和高效治疗仍不能达到较好的效果。为了解决上述问题，开发更快更准确的主动治疗方法迫在眉睫。

人工合成纳米马达通过化学燃料或者外部刺激(光、热、磁和超声)，发生原位催化和氧化还原反应产生气泡、力场梯度、浓度梯度和热梯度驱动纳米马达主动运动。现有研究表明纳米马达在药物靶向运输、细胞识别捕捉、微创手术、吸附毒素和溶解血栓等方面具有重要作用。近红外光作为生物的“第二窗口”，在生物组织内具有较高的穿透深度，并且对正常细胞毒性较低，逐渐被用来作为光驱动纳米马达的动力源。近红外光驱纳米马达的本质在于照射NIR后，纳米马达表面产生了不对称的温度梯度(热梯度)，形成了自热泳驱动机制，推进纳米马达的运动。花氰染料Cyanine5（Cy5）是一种近红外染料，常应用于生物分子标记、荧光成像及其他荧光生物分析。

因此，研发一种能够对肿瘤起治疗作用的NIR光控驱动的纳米马达具有重要意义。

发明内容

针对现有的癌症治疗方法时间长、副作用较大，对人体造成不可修复伤害的问题，本发明提供了一种近红外光控Au@Cu/H-CeO₂@BSA-Cy5纳米马达及其制备方法和应用，该纳米马达在NIR驱动下可实现自主运动，从而大大缩短细胞摄取时间。此外，该纳米马达在不同的pH条件下还具有较强的类过氧化物酶和类过氧化氢酶性质，可产生羟基自由基等活性物种杀伤癌细胞且有效缓解肿瘤部位的氧化应激状态。

本发明通过以下技术方案实现：

一种近红外光控Au@Cu/H-CeO₂@BSA-Cy5纳米马达，通过以下方法制备得到：

（1）中空Cu/H-CeO₂NPs的制备：将TEOS加入到水-乙醇混合液中，然后缓慢滴入氨水，室温下搅拌反应后经离心干燥得二氧化硅模板；二氧化硅模板、硝酸铈、硝酸铜及六亚甲基四胺分散在水中混合，加热反应后经离心、洗涤、干燥得前驱体粉末，煅烧得SiO₂@CeO₂纳米颗粒，然后加入到NaOH中刻蚀反应，反应结束后离心、洗涤、干燥得中空Cu/H-CeO₂NPs纳米颗粒；