[发明专利]具有CT/MRI双功能四氧化三铁纳米粒子及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及材料领域，具体为一种具有CT/MRI双功能四氧化三铁纳米粒子。

背景技术

自Hounsfied发明CT至今已有近40年的历史。CT的出现是传统Ｘ线摄影和计算机技术相结合的产物，CT（Computerized Tomography）——计算机断层成像，是一种在不破坏物体结构的前提下，根据物体周边所获取的某种物理量（如波速、X线光强、电子束强等）的投影数据，运用一定的数学方法，通过计算机处理，重建物体特定层面上的二维图像以及依据一系列上述二维图像构成三维图像的技术。磁共振成像是断层成像的一种，它利用磁共振现象从人体中获得电磁信号，并重建出人体信息。1946年斯坦福大学的Flelix Bloch和哈佛大学的Edward Purcell各自独立的发现了核磁共振现象，到1973年才将它用于医学临床检测。MRI磁共振成像技术与其它断层成像技术（如CT）有一些共同点，比如它们都可以显示某种物理量（如密度）在空间中的分布；同时也有它自身的特色，磁共振成像可以得到任何方向的断层图像，三维体图像，甚至可以得到空间－波谱分布的四维图像。

自从CT被发明后，CT已经变成一个医学影像重要的工具，虽然价格昂贵，医用X-CT至今依然是诊断多种疾病的黄金准则。除了应用于医学检测外，CT还用于工业检测、安保检测、航空运输、运输港湾等领域CT主要的危害来自于射线源，高能射线源能对人体组织及环境造成不可逆转的破坏，即使是医用的X射线CT，多次的累积使用，X射线依然会对患者被照组织产生一定的影响。CT优于传统X线检查之处在于其密度分辨率高，尽管大多数病例的骶髂关节用x线片已可能达到要求，但有时X线检查发现骶髂关节炎比较困难，则对有问题的病人就可做CT检查。核磁共振是一种物理现象，作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域。磁共振成像（MRI)肌肉骨骼系统最适于做磁共振成像，因为它的组织密度对比范围大。在骨、关节与软组织病变的诊断方面，磁共振成像由于具有多于CT数倍的成像参数和高度的软组织分辨率，使其对软组织的对比度明显高于CT。MR也存在不足之处，它的空间分辨率不及CT，带有心脏起搏器的患者或有某些金属异物的部位不能作MR的检查，另外价格比较昂贵、扫描时间相对较长。

磁共振造影剂和X线造影剂是目前发展较快且用途较广的两种材料。核磁共振是一种物理现象，作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域。自从CT被发明后，CT已经变成一个医学影像重要的工具，并且广泛用于工业检测、安保检测等领域。其中这两种技术在医学成像方面的应用使得医疗检测技术有了突飞猛进的发展。随着技术的发展和纳米技术的日益成熟，人们对纳米材料的研究也在不断的进步。用于磁共振造影的纳米粒子有四氧化三铁、四氧化三锰、铁酸锰以及氧化扎等，用于X线造影的材料有金纳米粒子、铂、含碘物质等。CT/MRI双功能纳米粒子集磁性与吸收X射线性质于一体，在磁共振造影、CT造影、生物、医药等领域广泛应用，特别是在医学检测和治疗方面，有着其潜在的重要应用。CT/MRI双功能纳米粒子要用于生化及医学领域必须满足一下条件：1、同时具有磁性和吸收X射线的性质。2、具有良好的生物相容性。3、具有良好的单分散性。4、具有良好的稳定性。

现阶段磁性纳米粒子的制备方法主要有：共沉淀法、高温热解法、微乳液法和溶剂热法。磁性纳米粒子的表面修饰主要是通过有机小分子、有机高分子、二氧化硅以及一些无机材料。而CT/MRI双功能纳米粒子的制备需要在磁性纳米粒子表面修饰具有CT造影功能的材料，比如修饰金纳米粒子，但是制备过程比较复杂，而且成本较高，不适合扩大生产。含碘造影剂相对比较经济，发展也很迅速，多年来一直备受医学领域的推崇。

本发明通过在氨基功能化的四氧化三铁粒子表面修饰一种含碘造影剂，使得纳米粒子同时具有核磁共振成像T₂效果和计算机断层成像效果。本发明合成方法简单，反应条件温和、所需原材料易得、价格低廉、操作过程方便、无环境污染等优点。使用简单的反应装置即可制备粒径均一、分散性好、水溶性好的具有CT/MRI双功能的四氧化三铁纳米粒子。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有CT/MRI双功能四氧化三铁纳米粒子的制备方法。

本发明的技术方案为，具有CT/MRI双功能四氧化三铁纳米粒子的制备方法，包括如下步骤：

（1）将粒径2～6nm的氨基功能化的四氧化三铁纳米粒子用有机溶剂洗涤2～6遍后分散于有机溶剂中，抽真空并用氮气或惰性气体保护；-5～0℃下加入三乙胺，搅拌20～30分钟，使纳米粒子分散均匀；