[发明专利]一种近红外SERS信号增强纳米探针及其制备方法和在一体化诊疗感染细菌中的应用

说明书

本发明公开了一种近红外SERS信号增强纳米探针的制备方法，包括称取星形纳米金颗粒和硫化钼纳米颗粒进行复合获得Au‑MoS₂纳米颗粒，再经过3‑乙基‑2‑[7‑(3‑乙基‑2‑苯并噻唑啉)‑1,3,5‑庚三烯]碘化苯并噻唑修饰及透质明酸包封获得纳米探针。利用本方法制备的纳米探针粒径可调，单分散且稳定性好，借助SERS成像技术可对细菌可快速灵敏标记(0.1s/dot)、细菌检测下限为10²CFU/mL。本发明纳米探针不仅可利用SERS信号增强显着标识细菌感染部位辅助诊断；且利用光热疗法联合过氧化物酶活性协同杀伤感染部位细菌，达到显著治疗效果。

技术领域

本发明涉及纳米材料领域，尤其涉及一种近红外SERS信号增强纳米探针及其制备方法和在一体化诊疗感染细菌中的应用。

背景技术

细菌感染引起的疾病已经对全世界人类健康构成威胁。依靠抗生素治疗细菌感染性疾病已经成为普遍的治疗方法，但是过度使用抗生素也导致了多重耐药(MDR)细菌如MRSA的出现。世界卫生组织报道指出，与MDR细菌相关的传染病每年在全世界造成70多万人死亡。因此迫切需要微生物耐药性发展可能性低的替代治疗策略。随着纳米酶研究的不断深入，同时具有多重类酶活性的纳米酶被逐渐开发出来并应用于抗菌。Tao Yu1等发现将纳米金(AuNPs)固定在生物功能化的双功能介孔二氧化硅(MSN)上，所形成的纳米金体系(MSN-AuNPs)同时具有POD和类氧化酶(OXD)活性，可将其应用于抗菌。研究表明，单一采用纳米酶抗菌，很难实现对MDR细菌长期有效的杀灭，但提高纳米酶剂量会对正常组织产生毒性。同样地，仅使用PTT疗法对抗MDR，几乎不能将细菌全部杀死。因此，开展多种治疗方式联合抗击MDR细菌的策略将显著增加抗菌效果，实现协同抗菌的目的。

目前基于拉曼的方法可用作微生物群落成像的工具，通过样品扫描生成光谱图很慢，即使是仅包含几百个像素的原始图像也需要好几个小时，这是限制拉曼成像用于生物体的主要原因之一。在拉曼对生物成像的领域中，Loza F. Tadesse2等人研究了金纳米棒和细菌之间的等离子体和静电相互作用，从而实现细菌的表面增强拉曼散射(Surface-Enhanced Raman Scattering，简称SERS)标记，合成了五种纳米棒尺寸，纵向等离子共振范围从670到860nm，并表征水中革兰氏阴性大肠杆菌和粘质沙雷氏菌以及革兰氏阳性金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌的SERS特征，证明了SERS特征可用于生物样品的检测，但由于不加修饰的金纳米棒容易聚集，无法区分生物背景的干扰，限制其在体内应用。而MichaelE.Hickey和Lili He3使用表面增强拉曼光谱将3-巯基苯基硼酸 (3-MPBA)用作细菌检测的捕获剂和标记物，进一步以3-MPBA作为SERS标签研究细菌种群。但因暴露的3-MPBA对细菌的生态学形貌造成破坏，另外作为拉曼信号标签的3-MPBA具有潜在的生物毒性，限制了其在生物体内的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种近红外SERS信号增强纳米探针的制备方法，解决了现有技术存在的问题。

本发明采用一种近红外SERS信号增强纳米探针的制备方法，包括以下步骤：称取星形纳米金颗粒和硫化钼纳米颗粒进行复合获得Au-MoS₂纳米颗粒，再经过3-乙基-2-[7-(3-乙基-2-苯并噻唑啉)-1,3,5-庚三烯]碘化苯并噻唑修饰及透质明酸包封获得纳米探针。

优选地，星形纳米金颗粒由以下方法制备而得：在100mL浓度为1mM的氯金酸中加入100μL浓度为1M的盐酸，再加入1mL氯金酸、4mL浓度为1mM 的硝酸银及0.5mL浓度为100mM的抗坏血酸搅拌，最后加入1mL质量分数为1％的柠檬酸钠稳定。

优选地，硫化钼纳米颗粒由以下方法制备而得：称取1.235g七钼酸六铵四水合物、0.533g硫脲和1.4g聚乙烯吡咯烷酮加入20mL去离子水中搅拌溶解，后转移至高压反应釜中于220℃反应18h。