一種靶向介孔分子成像探針及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種靶向介孔分子成像探針及其制備方法，具體涉及一種基于表面等 離子共振金納米棒的靶向介孔分子成像探針及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 可見光成像相對于核磁共振成像具有諸多優勢，如操作簡便、結果直觀、測量快 速、對人體無輻射、對環境要求不高及費用低廉等，因此，將可見光成像技術應用于臨床醫 學診斷已經成為當前醫學成像的重要分支。
[0003] 目前，限制可見光成像技術應用于臨床的主要原因之一是缺乏合適的應用于 人體的熒光探針，同時高對比度也是困擾熒光探針的主要技術瓶頸。例如，現有技術 CN201210050803. 9公開了一種集雙模式成像和載藥的納米藥物載體及其制法，利用摻雜稀 土化合物功能納米晶體作為發光和磁共振成像功能的材料，大大降低了大劑量多次給藥帶 來的毒副作用及對正常組織的損害；CN201210572229. 3公開了納米金靶向標記抗體的造 影劑及其制備方法，該發明能夠以共價方式將抗體定向鏈接到納米金粒子表面，提高了造 影劑的特異性和穩定性；CN201210050801. X公開了一種表面增強拉曼散射探針及其制備 方法，該發明利用表面等離子體相互作用產生強烈的局域電磁場增強，探測拉曼散射信號， 用于生物活體檢測和成像。雖然以上現有技術基于金納米材料形成的熒光探針很好地解決 了安全性和穩定性的問題，但均存在納米晶體發光波長單一，無法進行調整來適合熒光組 織的發光波長，并提供高亮度熒光成像的問題。
【發明內容】
[0004] 本發明所要解決的技術問題是，提供一種基于表面等離子共振金納米棒的高對比 度靶向介孔分子成像探針及其制備方法，該成像探針能顯著增強熒光的光強，提高分子成 像的分辨率和對比度。
[0005] 本發明解決其技術問題采用的技術方案是，
[0006] 本發明之一種靶向介孔分子成像探針，，由表面等離子共振核心層和外圍包覆層 兩部分組成，其中表面等離子共振核心層至少包含金納米棒一、金納米棒二及基底納米粒 子；外圍包覆層由熒光分子、巰基生物小分子，聚苯乙烯磺酸鹽接頭組成，其中，所述金納米 棒一和金納米棒二綴合在基底納米粒子上形成表面等離子共振核心層，所述金納米棒一和 金納米棒二兩者的距離滿足Y S S ^在核心層外通過金巰鍵與巰基生物小分子 5 結合，熒光分子通過酰胺共價鍵與巰基生物小分子相結合，聚苯乙烯磺酸鹽直接橋接在基 底上。
[0007] 進一步，所述金納米棒一，直徑范圍為15nm~23nm，其直徑與長度的比值滿足 I d 1 .-< -仝一。 8 I 4
[0008] 進一步，所述金納米棒二，直徑范圍為35nm~42nm。
[0009] 進一步，所述基底納米粒子為中空介孔二氧化娃納米粒子，直徑范圍為58~ 62nm〇
[0010] 進一步，所述熒光分子選自羅丹明B或尼羅藍分子。
[0011] 進一步，所述巰基生物小分子為半胱氨酸。
[0012] 本發明之一種靶向介孔分子成像探針的制備方法，包括以下步驟：
[0013] (1)金納米棒一溶液的制備：以十六烷基三甲基溴化銨為表面活性劑，正丁醇為 助表面活性劑，正辛烷為油相，氯金酸的水溶液為水相，配制成分散均勻且透亮的微乳液； 在攪拌下，將檸檬酸鈉水溶液逐滴加入到微乳液中；接著加入1，6-二巰基己烷，繼續攪拌 反應10~14h，得到金納米棒一溶液的懸浮液，其中，金納米棒一的直徑范圍15nm~23nm， 長徑比范圍滿足I ^ f ^ ;然后靜置23~25小時，使其中的懸浮粒子完全沉淀，將上層溶 液部分取出，在剩余的沉淀部分加入乙醇，即得到穩定的金納米棒一溶液；
[0014] (2)金納米棒二溶液的制備：配制與步驟（1)相同的分散均勻且透亮的微乳液，在 攪拌下，將檸檬酸鈉水溶液逐滴加入到微乳液中；接著加入1，6-二巰基己烷，繼續攪拌反 應20~24h，得到金納米棒二溶液的懸浮液，其中，金納米棒二的直徑范圍35nm~42nm，長 徑比范圍滿足4 4 ^ 1 ;然后靜置23~25小時，使其中的懸浮粒子完全沉淀，將上層溶液 〇 / 4 部分取出，在剩余的沉淀部分加入乙醇，即得到穩定的金納米棒二溶液；
[0015] (3)納米粒子的制備：利用軟膜板法制備納米粒子，直徑范圍為58~62nm ;
[0016] (4)表面等離子共振核心層的制備：將步驟（1)和步驟（2)中制備的金納米棒一 溶液和金納米棒二溶液在超聲攪拌下充分溶合3~5h，接著加入到步驟（3)中制備的納米 粒子溶液中，充分攪拌后形成表面等離子共振核心層，然后加入巰基生物小分子，去除多余 的金納米棒形成的沉淀；
[0017] (5)靶向介孔分子成像探針的制備：在步驟（4)中獲得的溶液中先后加入熒光分 子溶液和聚苯乙烯磺酸鹽溶液，攪拌充分形成穩定的鍵，即得靶向介孔分子成像探針。
[0018] 本發明之基于表面等離子共振金納米棒的靶向介孔分子成像探針，利用兩種不同 的金納米棒形成的表面等離子共振核心層，兩種金納米棒表面等離子共振能量發生轉移， 使金納米棒諧振頻率發生人為偏移，從而使得表面激發光譜向熒光光譜偏移，表面激化諧 振頻率正好與熒光分子的吸收光譜波峰重疊。這兩個熒光基團在空間上足夠近時，在供體 分子和受體分子之間會發生能量轉移，處于激發態的供體分子會轉移能量給受體分子，結 果導致供體的熒光發射強度降低，受體的熒光發射強度增加8~10個數量級，從而使光譜 的探測靈敏度達到單分子水平。本發明具有很高的熒光特性，可用于腫瘤熒光成像的診斷， 尤其是在組織細胞深處暗場下的腫瘤檢測和診斷。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發明的結構鏈接示意圖。
[0020] 圖2為人體表層細胞光譜窗口圖。
[0021] 圖3為雙金納米偶極子表面等離激化振蕩激發光譜圖。
[0022] 圖4為熒光組織光譜吸收圖。
[0023] 圖5為雙金納米偶極子表面等離激化探針鏈接細胞發光對比圖。
【具體實施方式】
[0024] 下面結合實施例對本發明進一步加以說明。
[0025] 實施例1 :祀向介孔分子成像探針的制備
[0026] (1)金納米棒一溶液的制備：以 30 μ 1，0· 02mol/L 的 CTAB，30 μ 1 正丁醇，120 μ 1 正辛烷和100 μ 1 1 %氯金酸的水溶液混合在一起，攪拌混合均勻后制成分散均勻且透亮 的微乳液；IOml超純水中加入100 μ 1 1%檸檬酸鈉形成檸檬酸鈉水溶液，在攪拌下，將檸 檬酸鈉水溶液逐滴加入到微乳液中；接著加入〇. 〇5ml的1，6-二巰基己烷，繼續攪拌反應 12h，得到金納米棒一溶液的懸浮液，其中，金納米棒一的直徑范圍15nm~23nm，長徑比范 圍滿足S ^ ;然后靜置24小時，使其中的懸浮粒子完