一种简便绿色的制备单分散核壳结构C-dots@SiO2荧光成像纳米探针的方法，本发明专利技术提供了一种简便绿色的方法制备单分散核壳结构荧光纳米探针C-dots@SiO2。首先,利用微波法合成尺寸均匀、分散性好、高量子效率的碳量子点(C-dots)荧光纳米材料。随后，在乙醇-水体系中，以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源将C-dots包覆，形成适合生物成像的C-dots@SiO2纳米探针。并且由于SiO2的包覆，所得产品易于分离和洗涤，物理化学性质和光学性质稳定，生物相容性好，环境友好，且易于进行表面修饰，可以应用于其它生物医学临床应用领域，如：癌细胞靶向成像等。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纳米复合材料及其应用
，具体涉及一种简便绿色的制备单分散核壳结构C-dotsSiO2荧光成像纳米探针的方法和其在活体成像上的应用。
技术介绍
癌症是世界上致死率最高的疾病，因此，早期检测和追踪癌细胞具有非常重要的意义。早期癌症诊断技术有很多。例如：CT是最常用的诊疗方法，能够清晰的呈现组织的3D结构，但是临床应用的绝大多数CT造影剂是碘化物，碘化物的过量应用会对肾脏造成很大伤害。而MR成像分辨率没有那么高。由于荧光成像不会对肾脏造成伤害，并且在细胞水平上有更好的成像分辨率。因此，将荧光成像应用于癌细胞成像将会很大程度上提高成像效果，并且对有机体造成的伤害会小很多。荧光碳量子点(C-dots)具有稳定的物理化学性质、光学性质和高量子效率，因此近些年被作为很有潜力的荧光生物探针材料。同时比较于金属量子点来说，C-dots有良好的生物相容性，并且对环境没有任何污染。(参考文献：S.Zhu,J.Zhang,C.Qiao,S.Tang,Y.Li,W.Yuan,B.Li,L.Tian,F.Liu,R.Hu,H.Gao,H.Wei,H.Zhang,H.SunandB.Yang,Chem.Commun.,2011,47,6858；S.BakerandG.Baker,Angew.Chem.,Int.Ed.,2010,49,6726；L.Zhou,Y.Lin,Z.Huang,J.RenandX.Qu,Chem.Commun.,2012,48,1147；B.Kong,A.Zhu,C.Ding,X.Zhao,B.LiandY.Tian,Adv.Mater.,2012,24,5844)但是C-dots尺寸很小(小于3nm)，难于分离和洗涤。因此，在C-dots溶液中，过量的反应试剂会在接下来的生物成像应用中造成非特异性吸附而造成影响。SiO2壳作为一种包覆材料具有很多优点，如：生物相容性好，物理化学性质稳定，有良好的亲水性，易于进行表面修饰。用SiO2将C-dots包覆，就可以制备出便于分离和洗涤的性质优良的荧光纳米探针。如今也有很多用SiO2包覆荧光材料来制备荧光纳米探针的方法，但是他们存在一些缺点，如合成方法复杂，合成过程中用到有毒药品，对环境造成污染并对细胞有一定的毒害作用。(参考文献：P.Huang,J.Lin,S.Wang,Z.Zhou,Z.Li,Z.Wang,C.Zhang,X.Yue,G.Niu,M.Yang,D.CuiandX.Chen,Biomaterials,2013,34,4643；Z.Zhou,C.Zhang,Q.Qian,J.Ma,P.Huang,X.Zhang,L.Pan,G.Gao,H.Fu,S.Fu,H.Song,X.Zhi,J.NiandD.Cui,J.Nanobiotechnol.,2013,11,1；H.Zhang,Z.Jiao,Z.Li,M.Wu,D.PanandY.Zhang,thepreparationofanewsilicafluorescencenanosphere,China:CN101974326A,2011-2-16)
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种简便绿色的方法制备单分散核壳结构C-dotsSiO2荧光成像纳米探针，使用该方法制备的C-dotsSiO2纳米探针具有分散性好、物理化学性质和光学性质稳定、生物相容性好、荧光强度强、环境友好的特点。本专利技术中单分散核壳结构C-dotsSiO2纳米探针的制备方法包括如下步骤：(1)首先,将一定量柠檬酸和尿素在去离子水中均匀混合。(2)然后将上述溶液在700-1000W微波中放置一段时间，随后在60-100℃真空中加热1-2h。(3)离心去除大粒子杂质，取出上层液体待用。(4)取一定量(3)溶液，加入到已经配制好的一定浓度的聚丙烯酸钠(PAAS)水溶液中，随后加入一定量乙醇搅拌0.5-1h。(5)用乙醇配制体积分数为20-25％的TEOS溶液。(6)取一定量步骤(4)得到的溶液，向其中加入一定量的乙醇和NH3·H2O(2M)，搅拌均匀后分多次加入(5)中TEOS溶液，在40-50℃油浴中反应2-3h。(7)将步骤(6)得到的溶液进行离心分离，所得固体再用去离子水和无水乙醇交替洗涤数次，即得C-dotsSiO2。本专利技术具有如下优点：1.合成方法非常简单，合成过程中用到的药品没有毒害作用。2.相比于C-dots，C-dotsSiO2可以很容易的离心分离和洗涤。3.由于SiO2壳的包覆，本专利技术得到的核壳结构C-dotsSiO2纳米探针物理化学性质和光学性质更加稳定。4.使用本专利技术方法制备的单分散核壳结构C-dotsSiO2作为生物成像纳米探针具有良好的生物相容性。5.C-dots和SiO2对环境完全没有污染，因此C-dotsSiO2是环境友好型材料。6.SiO2壳易于进行表面修饰，因此生成的C-dotsSiO2在其他生物应用中有广泛应用。附图说明图1、为本专利技术制备得到的C-dots透射电镜图片；图2、为C-dotsSiO2的透射电镜图片；图3、为本专利技术制备得到的单分散核壳结构C-dotsSiO2的扫描电镜图片；图4、不同浓度C-dotsSiO2对裸鼠的体内荧光成像。具体实施方式下面结合具体实施例进一步阐述本专利技术，实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的保护范围。具体实施例实施例1：首先，将3g柠檬酸和3g尿素在10mL去离子水中均匀混合。然后将上述溶液在700W微波中放置5min，随后在60℃真空中加热1h。3000rpm转速下离心20min去除大粒子杂质，取出上层液体待用。取350μL上述C-dots溶液，加入到10mLPAAS水溶液(2gL-1)中，随后加入50mL乙醇，搅拌30min。取上述步骤得到的溶液，向其中加入180mL乙醇和70mLNH3·H2O(2M)，搅拌均匀后分多次加入20％TEOS溶液(用乙醇配制)，在40℃时反应2h。(首先，加入100μLTEOS，40min后再加入100μL，剩余的800μLTEOS每隔20min加200μL)最后，将得到的混合溶液进行离心分离，所得固体再用去离子水和无水乙醇交替洗涤数次，即得C-dotsSiO2。实施例2：首先，将6g柠檬酸和8g尿素在15mL去离子水中均匀混合。然后将上述溶液在850W微波中放置20min，随后在80℃真空中加热1.5h。3000rpm转速下离心20min去除大粒子杂质，取出上层液体待用。取500μL上述C-dots溶液，加入到20mLPAAS水溶液(2gL-1)中，随本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种方便清洁的制备单分散核壳结构C‑dots@SiO2荧光成像纳米探针的方法，包括如下步骤：荧光碳量子点(C‑dots)的制备，用SiO2包覆C‑dots制备C‑dots@SiO2荧光成像纳米探针。
【技术特征摘要】
1.一种方便清洁的制备单分散核壳结构C-dotsSiO2荧光成像纳米探针的方法，包括如下步骤：荧
光碳量子点(C-dots)的制备，用SiO2包覆C-dots制备C-dotsSiO2荧光成像纳米探针。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：SiO2包覆的荧光材料为C-dots，SiO...
【专利技术属性】
技术研发人员：王春刚，吴晓彤，苏忠民，
申请(专利权)人：东北师范大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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