[发明专利]一种兼具绿色荧光和光热转换效能的碳点/普鲁士蓝复合纳米体系的制备及应用

说明书

一种兼具绿色荧光和光热转换效能的碳点/普鲁士蓝复合纳米体系，通过下述方法得到：首先制备普鲁士蓝纳米粒，然后通过微波法在普鲁士蓝纳米粒表面原位生成碳点，得到在420nm激发光激发下发绿色荧光并且在808nm激光照射下具有光热转换效能的碳点/普鲁士蓝复合纳米体系，该复合纳米体系可用于肿瘤细胞的标记和光热消融。

技术领域

本发明属于纳米发光材料领域，具体涉及一种兼具绿色荧光和光热转换效能的碳点/普鲁士蓝复合纳米体系。

本发明还涉及上述碳点/普鲁士蓝复合纳米体系在细胞标记中的应用。

本发明还涉及上述碳点/普鲁士蓝复合纳米体系在细胞光热消融中的应用。

背景技术

碳点作为一种新型发光纳米材料，具有水溶性好、毒性小、荧光强度高且稳定、制备简便等优点，是一种理想的新型荧光材料，在生物和医药领域具有重要的应用价值。

普鲁士蓝纳米粒（PBNPs）结构中Fe²⁺和Fe³⁺ 间的电荷迁移跃迁导致其在近红外光区有强吸收，因而具有高效的光热转换效能。而且普鲁士蓝的制备方法简单，制备条件温和，更重要的是，普鲁士蓝纳米粒的生物安全性较高。因此，是一种具有极为广阔研究和应用前景的新一代光热转换剂。

基于碳点的优良光学性能和普鲁士蓝纳米粒的高光热转换效能，本发明通过微波法在PBNPs表面原位生成CDs，制备兼具光学成像和光热转换效能的碳点/普鲁士蓝（CDs/PBNPs）复合纳米体系，用于肿瘤细胞标记和光热消融。

发明内容

本发明目的在于提供一种兼具绿色荧光和光热转换效能的碳点/普鲁士蓝复合纳米体系。

为实现上述目的，本发明提供的碳点/普鲁士蓝复合纳米体系，是通过下述方法得到：

A）制备普鲁士蓝纳米粒：将柠檬酸和K₄[Fe(CN)₆]混合溶液加入含有柠檬酸的FeCl₃ 溶液中，在60℃的条件下反应1 min。冷却至室温。加入丙酮离心，收集沉淀，冷冻干燥得普鲁士蓝纳米粒。将普鲁士蓝纳米粒加入至水中；

B）将碳源柠檬酸，氮源尿素加入步骤A的溶液中；

C）对步骤B的溶液进行微波加热；

D）将步骤C所得产物加水溶解、离心后得到在420 nm光激发下发绿色荧光并且在808nm激光照射下具有光热转换效能的CDs/PBNPs水溶液。

本发明提供的CDs/PBNPs可以应用于细胞标记，将培养后的细胞加入含有CDs/PBNPs的培养基进行共孵育。

本发明所制备的CDs/PBNPs在420nm激发光激发下发绿色荧光，可直接用于细胞标记。

本发明所制备的CDs/PBNPs在808nm激光照射下具有光热转换效能，可用于细胞的光热消融。

附图说明

图1为本发明制备的碳点/普鲁士蓝复合纳米体系在日光和420nm激发光照射下的照片。

图2为本发明制备的碳点/普鲁士蓝复合纳米体系在不同波长激发光激发下的荧光发光谱图（激发光波长由340 nm至480 nm，步长为20 nm)。

图3为本发明制备的碳点/普鲁士蓝复合纳米体系标记C6细胞的激光共聚焦显微镜图。

图4为本发明制备的碳点/普鲁士蓝复合纳米体系和水在808nm激光照射下的时间-升温曲线图。

图5为本发明制备的碳点/普鲁士蓝复合纳米体系对肿瘤细胞进行光热消融的光学显微镜图。