[发明专利]一种具有双功能的白蛋白纳米球的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种既可进行磁共振成像又可进行光学成像的载上转换发光纳米材料和纳米级四氧化三铁的白蛋白纳米球。

背景技术

氧化铁纳米粒子具有超顺磁性、良好的生物相容性和高灵敏性，被认为是一种良好的磁共振成像造影剂。纳米级四氧化三铁是一种新型MRI(磁共振成像)对比剂，主要产生T₂负性对比效应。由于其适中的纳米尺度和肿瘤组织透过性增强及滞留效应，氧化铁纳米粒子能够在肿瘤组织富集，因而在磁共振肿瘤成像领域具有巨大的应用前景。然而，作为纳米材料，氧化铁纳米粒子在血液循环系统中容易被血浆中的调理素非特异性吸附，进而被网状内皮系统快速识别和摄取，大量的滞留在肝脾等器官。这会降低氧化铁纳米粒子在肿瘤部位的富集，从而影响肿瘤成像的效果。与巨噬细胞被动靶向的葡聚糖包被的四氧化三铁纳米颗粒比较，本发明所用的载纳米级四氧化三铁的白蛋白纳米球具有能够降低血浆蛋白结合率，减少网状内皮系统清除率，增加循环时间的优点，因而更适用于肿瘤的的分子影像学研究。

近年来，上转换发光纳米材料作为新一代生物荧光探针，受到了人们的广泛关注，对它的研究逐渐成为生命科学研究领域的热点和前沿。上转换发光是指稀土离子吸收两个或两个以上低能光子而辐射一个高能光子的发光现象，通常是指近红外光转换为可见光。相对于有机染料和量子点而言，上转换发光纳米材料具有光稳定性好、化学稳定性高、吸收和发射带很窄、发光寿命长、潜在生物毒性小等优点；另外，采用近红外连续激光作为激发光源，具有较深的光穿透深度、对生物组织几乎无损伤、无生物背景荧光干扰等显著优势。尽管稀土上转换发光材料己有多年的研究历史，并取得了许多的研究成果，但是相对于有机染料和量子点而言，它们在生物体标记方面的应用研究还是很少的，目前还处于研究的初步阶段。将抗肿瘤药物连接到上转换发光纳米材料上用于肿瘤细胞的成像最近被陆续报道。说明上转换发光纳米材料可以很好地应用于动物体内成像和标记，证实了上转换发光纳米材料在生物活体标记中的潜在应用价值。

任何一种医学影像技术都有其不足，多种影像技术融合在一起，将能够实现优势互补，充分发挥各种影像技术在疾病诊断、治疗决策与疗效监测、预后评估等方面的作用。磁共振/光学双模式成像技术融合磁共振成像的高时空分辨率和穿透能力以及光学成像的高度灵敏性于一体，成为近年来影像医学研究领域中颇受关注的研究方向。将磁共振和光学成像技术融合在一起，两种技术的特点相互补充，根据构成的磁性光学探针材料的不同，将能够实现MRI和光学的双重显像、显像与治疗的双重作用以及检测/标记/磁靶向等功能的结合。在磁共振/光学双模式成像技术研究中，具有优良性能的影像探针研究是最具挑战性任务之一。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种具有双功能的白蛋白纳米球的制备方法。将上转换发光纳米材料和纳米级四氧化三铁包覆在同一纳米结构中，同时实现MRI和光学的双重显像，为临床应用研究提供可靠的实验研究数据及理论基础。

技术方案：本发明的一种具有双功能的白蛋白纳米球的组成为：

NaYF₄:Yb,Er-Fe₃O₄@BSA，其中BSA为牛血清白蛋白，NaYF₄:Yb,Er-Fe₃O₄与BSA是核壳结构，BSA包覆NaYF₄:Yb,Er-Fe₃O₄。

本发明的具有双功能的白蛋白纳米球的制备方法采用去溶剂化-交联法制备具有上转换发光和磁共振成像双功能的纳米级四氧化三铁的白蛋白纳米球，具体包括以下步骤：

步骤1.称量牛血清白蛋白、上转换发光纳米材料溶液和纳米级四氧化三铁溶液转移至反应器，再加入去离子水，充分搅拌；

步骤2.加入NaOH，在搅拌状态下缓慢滴入无水乙醇直至溶液出现浑浊，再向反应体系滴入戊二醛溶液，密闭搅拌；

步骤3.将反应液倒入离心管内超高速离心，用去离子水洗涤后即得到具有上转换发光和磁共振成像双功能的纳米级四氧化三铁的白蛋白纳米球。

其中：

所述步骤1中称量牛血清白蛋白、上转换发光纳米材料和纳米级四氧化三铁，是按照质量比(250～400):(40～80):(3.878～7.756)分别称量。

所述上转换发光纳米材料溶液中，上转换发光纳米材料含量为20mg/mL～50mg/mL。