一种金纳米棒/聚(3,4‑二氧乙基)噻吩纳米诊疗探针及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种金纳米棒/聚(3,4‑二氧乙基)噻吩纳米诊疗探针及其制备方法和应用，制备过程中，借助于阴离子表面活性剂以及中等强度氧化剂双氧水的作用，使单体EDOT在金纳米棒表面原位聚合，得到金纳米棒被聚(3,4‑二氧乙基)噻吩很好包覆的金纳米棒/聚(3,4‑二氧乙基)噻吩核壳复合物。该复合物紫外可见吸收光谱的吸收峰红移至790nm左右，将该复合物作为多功能纳米诊疗探针用于漫反射成像系统，具有增强的影像，同时，此核壳复合物可实现药物的负载和释放，使检测、诊断、治疗同时进行，成为一种新型的多功能纳米诊疗探针，在生物医学领域极具应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种金纳米棒/聚(3,4-二氧乙基)噻吩纳米诊疗探针及其制备方法和应用
本专利技术涉及生物成像领域。更具体地，涉及一种金纳米棒/聚(3,4-二氧乙基)噻吩纳米诊疗探针及其制备方法和应用。
技术介绍
漫反射(DiffusionReflection，DR)是一种光学诊断方法，由以色列Fixler研究室首次报道。它简单、安全、廉价，通过低的辐射能量、具有低的渗透深度，能够揭示组织细胞中的形貌信息。在DR中，光源以一定的步长移动，其随着与检测器之间距离(ρ)的变化，放置于检测器上的组织细胞的反射光强度(Γ)随着这一距离的变化，可以被检测。(journalofbiophotonics,2012,263-273.)和(Internationaljournalofnanomedicine,2012,7,449.)有详细报道。DR检测中，金纳米颗粒(GNPs)由于无毒、生物相容性以及包括大的吸收截面和可见光区可调的散射性质等特殊的光学性能，使其作为多功能纳米诊疗探针，对肿瘤细胞及动脉粥样硬化具有高的灵敏性(Journalofbiomedicaloptics,2013,18,061226-061226和Nanoletters,2014,14,2681-2687)，金纳米棒(GNRs)作为特殊结构的金纳米材料，由于其表面增强效应(SPR)，在可见和近红外区域具有更强的吸收和散射性能，在DR成像方法中，作为光学多功能纳米诊疗探针选择性、灵敏度更好，得到更特别的关注。但无论是金纳米颗粒(GNPs)，还是金纳米棒(GNRs)由于高的表面能，易于团聚，影响成像效果，需要进行合适的表面修饰，以阻止其团聚，由于氰基(-CN)，巯基(-SH)，胺基(-NH2)与金具有强的作用，因此具有这些功能基团的保护性聚合物常用来抑制金纳米颗粒的聚集(Technol.-Mat.Sci.Edit.,2014,29,180-184.)，但这些修饰并未使金的SPR性能得以增强。因此，制备合适表面修饰的金纳米棒(GNRs)与有机或无机材料的复合物，一方面抑制(GNRs)的聚集，一方面使其SPR性能得以增强，应用于DR检测中，在选择性和灵敏度方面优于GNRs，仍具有极大的挑战性。聚(3,4-二氧乙基)噻吩(PEDOT)具一种非常具有前景的导电聚合物，其具有高的电导率、窄的带隙宽度，优异的环境稳定性，好的生物相容性，宽的可见、近红外(NIR)吸收和散射性能，已在电致变色、抗静电、微波吸收等许多领域被报道得到应用，然而，在生物成像领域，尚无文献及专利报道。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于提供一种金纳米棒/聚(3,4-二氧乙基)噻吩多功能纳米诊疗探针，该纳米诊疗探针为金纳米棒/聚(3,4-二氧乙基)噻吩核壳复合物，该复合物以金纳米棒为核，聚(3,4-二氧乙基)噻吩为壳，具有优异的表面增强效应，且该复合物中金纳米棒分散性好，不会聚集，被聚(3,4-二氧乙基)噻吩很好的包覆；且该纳米诊疗探针有助于使检测、诊断、治疗同时进行的特点。本专利技术的第二个目的在于提供一种金纳米棒/聚(3,4-二氧乙基)噻吩纳米诊疗探针的制备方法，该制备方法简单可控，不仅抑制了金纳米棒的聚集而且增强了其表面增强性能。本专利技术的第三个目的在于提供一种金纳米棒/聚(3,4-二氧乙基)噻吩纳米诊疗探针在漫反射成像中的应用，将该纳米诊疗探针用于漫反射成像系统的漫反射检测中，具有优异的表面增强效应及增强的影像，成像效果好。本专利技术的第四个目的在于提供一种金纳米棒/聚(3,4-二氧乙基)噻吩纳米诊疗探针在药物负载和释放中的应用。为达到上述第一个目的，本专利技术采用下述技术方案：一种金纳米棒/聚(3,4-二氧乙基)噻吩纳米诊疗探针，所述纳米诊疗探针为金纳米棒/聚(3,4-二氧乙基)噻吩核壳复合物；所述核壳复合物中金纳米棒的长径比为3:1-5:1，金纳米棒长度30nm～50nm；所述核壳复合物的直径为80～300nm。优选地，所述金纳米棒/聚(3,4-二氧乙基)噻吩核壳复合物的紫外可见吸收光谱为在500nm～540nm有一宽的吸收峰，在760～800nm之间存在最大吸收峰。进一步的，所述金纳米棒/聚(3,4-二氧乙基)噻吩核壳复合物的核为金纳米棒，壳为聚(3,4-二氧乙基)噻吩。为达到上述第二个目的，本专利技术采用下述技术方案：一种金纳米棒/聚(3,4-二氧乙基)噻吩纳米诊疗探针的制备方法，包括如下步骤：1)金纳米棒的制备：a.将HAuCl4与CTAB混合并搅拌后再加入NaBH4，形成混合溶液；将混合溶液搅拌10min后，再放置1h以上，作为晶种溶液；b.将HAuCl4与CTAB混合，加入AgNO3，再加入抗坏血酸，使得溶液变清澈，再向所得清澈的溶液中加入上述晶种溶液，混合溶液放置24h后，离心分离，得到金纳米棒；2)金纳米棒/聚(3,4-二氧乙基)噻吩核壳复合物的制备：向EDOT和SDS的混合溶液中加入步骤1)所得金纳米棒，搅拌5min后，再加入H2O2，在60℃下搅拌反应8～16h，进行离心分离，用体积比1:1的水/乙醇水洗3次，得沉降物；沉降物50℃下真空干燥24h，得到金纳米棒被聚(3,4-二氧乙基)噻吩很好包覆的金纳米棒/聚(3,4-二氧乙基)噻吩核壳复合物，其中，EDOT、SDS、H2O2、金纳米棒之间的摩尔比为1:0.5:2.5:0.002～1:1.5:7.5:0.008。优选地，步骤1)a中，所述混合溶液中，HAuCl4的浓度为2.2×10-4～2.4×10-4M，CTAB的浓度为9.0×10-2～10-1M，NaBH4的浓度为5.0×10-4～6.0×10-4M。优选地，步骤1)b中，所得清澈的溶液中，HAuCl4的浓度为2×10-4～5×10-4M、CTAB的浓度为8.0×10-2～1.0×10-1M、AgNO3的浓度为1.0×10-4～2.0×10-4M、抗坏血酸的浓度为5.0×10-5～7.0×10-5M；所得清澈的溶液与晶种溶液的体积比为800:1～1000:1。进一步地，步骤1)中晶种溶液的制备方法是参考文献ChemistryofMaterials,2003,15,1957-1962.中种子生长法进行的改进，改进后的种子生长法克服了参考文献方法难以很好控制金棒尺寸分布的不足，所得金棒大小分布更均匀、且金棒长径比更大。进一步地，本专利技术复合物的制备中，借助于阴离子表面活性剂以及中等强度氧化剂双氧水的作用，使单体EDOT在金纳米棒表面原位聚合，得到金纳米棒被聚(3,4-二氧乙基)噻吩很好包覆的金纳米棒/聚(3,4-二氧乙基)噻吩核壳复合物。为达到上述第三个目的，本专利技术采用下述技术方案：一种金纳米棒/聚(3,4-二氧乙基)噻吩纳米诊疗探针在漫反射成像中的应用。优选地，所述应用是指将金纳米棒/聚(3,4-二氧乙基)噻吩纳米诊疗探针用于漫反射检测。更优选地，所述将金纳米棒/聚(3,4-二氧乙基)噻吩纳米诊疗探针用于漫反射检测的方法为：制作固态体模，以波长分别为650nm和780nm的激光作为入射光，检测固态体模表面漫反射光强Γ(ρ)随光源与体模距离(ρ)的变化。其斜率大小表明纳米诊疗探针成像效果，斜率越大，越有利于成像。进一步地，所述固态体模(solidphantoms)的制作包括基模的制作和测试本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金纳米棒/聚(3,4‑二氧乙基)噻吩纳米诊疗探针的制备方法，其特征在于，所述纳米诊疗探针为金纳米棒/聚(3,4‑二氧乙基)噻吩核壳复合物；所述核壳复合物中金纳米棒的长径比为3:1～5:1，金纳米棒长度30nm～50nm；所述核壳复合物的直径为80～300nm；所述制备方法包括如下步骤：1)金纳米棒的制备：a.将HAuCl4与CTAB混合并搅拌后再加入NaBH4，形成混合溶液；将混合溶液搅拌10min后，再放置1h以上，作为晶种溶液；b.将HAuCl4与CTAB混合，加入AgNO3，再加入抗坏血酸，使得溶液变清澈，再向所得清澈的溶液中加入上述晶种溶液，混合溶液放置24h后，离心分离，得到金纳米棒；2)金纳米棒/聚(3,4‑二氧乙基)噻吩核壳复合物的制备：向EDOT和SDS的混合溶液中加入步骤1)所得金纳米棒，搅拌5min后，再加入H2O2，在60℃下搅拌反应8～16h，进行离心分离，用体积比1:1的水/乙醇水洗3次，得沉降物；沉降物50℃下真空干燥24h，得到金纳米棒被聚(3,4‑二氧乙基)噻吩很好包覆的金纳米棒/聚(3,4‑二氧乙基)噻吩核壳复合物，其中，EDOT、SDS、H2O2、金纳米棒之间的摩尔比为1:0.5:2.5:0.002～1:1.5:7.5:0.008。...

【技术特征摘要】
1.一种金纳米棒/聚(3,4-二氧乙基)噻吩纳米诊疗探针的制备方法，其特征在于，所述纳米诊疗探针为金纳米棒/聚(3,4-二氧乙基)噻吩核壳复合物；所述核壳复合物中金纳米棒的长径比为3:1～5:1，金纳米棒长度30nm～50nm；所述核壳复合物的直径为80～300nm；所述制备方法包括如下步骤：1)金纳米棒的制备：a.将HAuCl4与CTAB混合并搅拌后再加入NaBH4，形成混合溶液；将混合溶液搅拌10min后，再放置1h以上，作为晶种溶液；b.将HAuCl4与CTAB混合，加入AgNO3，再加入抗坏血酸，使得溶液变清澈，再向所得清澈的溶液中加入上述晶种溶液，混合溶液放置24h后，离心分离，得到金纳米棒；2)金纳米棒/聚(3,4-二氧乙基)噻吩核壳复合物的制备：向EDOT和SDS的混合溶液中加入步骤1)所得金纳米棒，搅拌5min后，再加入H2O2，在60℃下搅拌反应8～16h，进行离心分离，用体积比1:1的水/乙醇水洗3次，得沉降物；沉降物50℃下真空干燥24h，得到金纳米棒被聚(3,4-二氧乙基)噻吩很好包覆的金纳米棒/聚(3,4-二氧乙基)噻吩核壳复合物，其中，EDOT、SDS、H2O2、金纳米棒之间的摩尔比为1:0.5:2.5:0.002～1:1.5:7.5:0.008。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金纳米棒/聚(3,4-二氧乙基)噻吩核壳复合物的紫外可见吸收光谱为在500nm～540nm有一吸收峰，在760～800nm之间存在最大吸收峰。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)a中，所述混合溶液中，HAuCl4的浓度为2.2×10-4～2.4×10-4M，CTAB的浓度为9.0×10-2～10-1M，NaBH4的浓度为5.0×10-4～6.0×10-4M；步骤1)b中，所得清澈的溶液中，HAuCl4的浓度为2×10-4～5×10-4M、CTAB的浓度为8.0×10-2～1.0×10-1M、AgNO3的浓度为1.0×10-4～2.0×10-4M、抗坏血酸的浓度为5.0×10-5～7.0×10-5M；所得清澈的溶液与晶种...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡秀杰，周树云，德罗尔·戴维·菲克斯勒，庞瑞，谢政，严峻，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11