[发明专利]生物组织中的稀土纳米颗粒的染色和定量分析方法

说明书

本发明提供一种对含有稀土纳米颗粒的生物组织进行染色的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)染色溶液的制备：将酸、偶氮氯膦III和水混合以获得染色溶液，所述染色溶液的pH为2以下，并且所述偶氮氯膦III的浓度为5μg/mL至100μg/mL；和2)组织的染色：将所述含有稀土纳米颗粒的生物组织包埋在石蜡中并切片，将组织切片进行脱蜡处理，然后浸泡在所述染色溶液中10至30分钟，之后取出并洗涤。本发明还提供一种利用所述染色方法定量分析生物组织中的稀土纳米颗粒的方法。

技术领域

本发明涉及纳米科学、组织化学以及生物医学领域，特别涉及生物组织中的稀土纳米颗粒的染色和定量分析方法。

背景技术

随着纳米科学和纳米技术的快速发展，能够集诊断、治疗以及靶向于一体的纳米材料为肿瘤的高效诊疗提供了新思路。除了肿瘤的EPR效应给纳米材料在诊断和治疗癌症方面带来的优势，稀土纳米颗粒还具有一些独特并有用的性质。由于4f电子的存在，稀土离子具有丰富的光学和磁学性质。在光学性质方面，稀土离子具有丰富的发射光谱。其中，除La³⁺、Lu³⁺之外的其余镧系离子的4f电子可在7个4f轨道之间任意分布，从而产生各种光谱项和能级，对未充满f电子壳层的原子或离子可观察到的谱线多达三万条，因此可以发射紫外到红外各种波长的电磁辐射。稀土离子的磁学性质也很丰富，如Gd³⁺因为具有7个未成对电子，是稀土离子中最多的，而且具有对称的电子基态，因此电子自旋耦合作用很弱，电子自旋时间长，经常用于磁共振成像的T₁造影剂，而Dy³⁺、Ho³⁺、和Er³⁺却由于自旋轨道耦合作用大，有效磁矩较大，适合用作磁共振成像的T₂造影剂。另外由于17种稀土元素具有相似的化学性质，可以通过掺杂、核壳结构等形式被整合在一起，通过不同的组合，稀土纳米颗粒能够提供各种各样的磁学和光学性质，为实现对肿瘤的灵敏检测和有效治疗提供了平台，因此稀土纳米颗粒被广泛地应用于肿瘤体内成像和治疗实验中。举例来说，掺杂型纳米颗粒如NaGdF₄:Yb,Er纳米颗粒兼具顺磁和上转换发光性质，能够用于小于2mm的微小肿瘤以及小于1mm的淋巴转移成像(ACS Nano 2013,7,7227；Nanoscale 2016,8,12579；ACS Nano2015,9,2120)，掺杂离子可以扩展到其他很多稀土元素，例如Tm、Ho、Tb、Eu等，从而得到各种各样的性质满足不同的需求。另外，核壳结构也能被用来调节改善纳米颗粒的光学和磁学性质，例如在NaGdF₄:Yb,Er纳米颗粒表面包覆上NaGdF₄后，发光强度能够增强几十到上百倍。因此，稀土纳米颗粒非常有希望实现更为复杂的生物医学应用，包括响应型药物输送以及影像引导型治疗等。

追踪纳米颗粒在不同的器官或者组织中的分布是评估它们的靶向性和安全性的重要议题。虽然电感耦合等离子原子发射光谱或者质谱能用来表征纳米颗粒的生物分布，但组织化学染色方法能够更加直观地提供纳米颗粒在组织中的准确分布信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种对含有稀土纳米颗粒的生物组织进行染色的方法，以及一种定量分析生物组织中的稀土纳米颗粒的方法，以填补现在稀土纳米颗粒的组织化学染色分析方法方面的空白。

具体地，本发明包括以下方面。

本发明的第一方面涉及一种对含有稀土纳米颗粒的生物组织进行染色的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1)染色溶液的制备：将酸、偶氮氯膦III和水混合以获得染色溶液，所述染色溶液的pH为2以下并且所述偶氮氯膦III的浓度为5μg/mL至100μg/mL；

2)组织的染色：将所述含有稀土纳米颗粒的生物组织包埋在石蜡中并切成2μm至10μm的切片，将组织切片进行脱蜡处理，然后浸泡在所述染色溶液中10至30分钟，之后取出并用超纯水洗涤。

在第一方面的一个实施方案中，步骤1中使用的酸为硝酸。