一种普鲁士蓝纳米复合材料在磁共振成像中的应用制造技术

本发明专利技术提供了普鲁士蓝纳米复合材料在磁共振成像中的应用。所述的普鲁士蓝核的粒径为170‑200nm，包覆层聚多巴胺的厚度在10‑30nm。此外，这种高分子聚合物具有生物相容性好等优点。因而，这种具有增强磁共振造影性能的普鲁士蓝纳米造影剂在医学影像诊断领域具有广阔的应用价值。

Application of a Prussian blue nanocomposite in magnetic resonance imaging

The invention provides Prussian blue nanocomposite in magnetic resonance imaging. The Prussian blue nucleus has a particle diameter of 170 200nm and the thickness of the coating dopamine at 10 30nm. In addition, the polymer has the advantages of good biocompatibility. Therefore, this Prussian blue nano-contrast agent with enhanced MR imaging performance has a broad application value in the field of medical imaging diagnosis.

【技术实现步骤摘要】
一种普鲁士蓝纳米复合材料在磁共振成像中的应用
本发现涉及一种普鲁士蓝纳米复合材料在磁共振成像(MRI)中的应用。
技术介绍
MRI成像是一种极为安全的非电离、非侵入性的成像手段，能够为活体组织提供解剖学，生理性甚至是分子学信息。它具有极强的组织穿透深度甚至能够显影整个人类机体，提供任意断面三维解剖图像细节，并且它的空间分辨率可低至10μm，因此MRI能够提供其它成像手段不能企及的成像信息。然而，临床病例数据指出，多数情况下在恶性肿瘤与良性肿瘤组织之间的弛豫信号并没有太大的差别，导致医护人员不能获取肿瘤相关的准确信息，这为肿瘤精确诊断带来了诸多不便，有时甚至难以将疾病检测出来。并且与其他成像手段(如光声成像)相比，MRI成像获取结果的速度相对较慢，常常会延误病人的病情，引发严重的后果。为了能够更加安全高效的区分正常组织与病灶组织，增加病变组织的信号强度，同时提高MRI技术的精确性和特异性，缩短成像时间，MRI造影剂便顺势而生。MRI造影剂也称MRI对比度增强剂，它是一类可以缩短水质子弛豫时间，并且能够增强图像分辨率，提高图像清晰度的对比增强剂。由于病灶组织处的水分含量通常高于周围的正常组织且肿瘤组织血管丰富，所以它通过在病灶组织的大量富集并改变改变水质子的弛豫率，从而间接的改变MR信号，进而可以明显增强病灶区域与正常组织间的明暗对比度。近年来,普鲁士蓝开始在生物医学诊断和治疗领域中崭露头角,它已经成功的被开发为核磁共振造影剂。然而制备出来的颗粒显影效果并不明显，即r1值较低。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种聚多巴胺包覆普鲁士蓝(PB@PDA)复合纳米材料在磁共振成像(MRI)中的用途.在本专利技术中，作为优选，所述的聚多巴胺包覆普鲁士蓝(PB@PDA)复合纳米材料，普鲁士蓝核的粒径为150-250nm，包覆层聚多巴胺的厚度在5-50nm。进一步优选，所述的普鲁士蓝核的粒径为170-200nm，包覆层聚多巴胺的厚度在10-30nm。本专利技术的另一目的在于提供聚多巴胺包覆普鲁士蓝(PB@PDA)复合纳米材料作为磁共振成像MRI中的材料用途。在本专利技术中，作为优选，所述的聚多巴胺包覆普鲁士蓝(PB@PDA)复合纳米材料，普鲁士蓝核的粒径为150-250nm，包覆层聚多巴胺的厚度在5-50nm。进一步优选，所述的普鲁士蓝核的粒径为170-200nm，包覆层聚多巴胺的厚度在10-30nm。作为优选，所述的聚多巴胺包覆普鲁士蓝(PB@PDA)复合纳米材料在MRI诊断中作为T1造影剂。本专利技术的聚多巴胺包覆PB纳米粒子，作为优选，其合成方法包括如下步骤：1)合成普鲁士蓝纳米粒子；2)配置1-20nM的Tris-HCl溶液；3)取0.5-5mgPB，溶于20-50ml步骤2)的Tris-HCl溶液，再称取0.5-5mg的盐酸多巴胺加入，充分搅拌，生成PB@PDA粒子；然后充分洗涤，获得PB@PDA粒子。其中，作为优选，步骤3)所述的充分搅拌为，先超声1-30分钟,然后放入搅拌机内，恒温20-30℃搅拌1-10小时。其中，作为优选，步骤4)所述的充分洗涤，为加入超纯水进行离心洗涤2-6次，设置转速为5000-15000rmp，每次时间为1-10分钟。作为优选，在本专利技术中，所述的聚多巴胺包覆普鲁士蓝(PB@PDA)复合纳米材料可以采用如下方式获得：采用共沉淀法，称取1.5gPVPK30粉末溶解于20ml的超纯水中，放入超声机中进行超声直至完全溶解。然后运用pH检测计以及6mol/L的稀盐酸溶液调节PH值直到数值为3。随后再称取45mg的铁氰化钾并加入其中，进行超声直至完全溶解，再称取0.192g的柠檬酸加入其中，超声直至完全溶解，以上溶液的制备过程均在室温下进行。最后运用水热法将制备好的溶液倒入反应釜中，放到烘箱内设置温度为80℃，反应时间为20小时。便可合成普鲁士蓝纳米颗粒。再将得到的普鲁士蓝经聚进行聚多巴胺包覆，便可形成聚多巴胺包覆普鲁士蓝复合纳米材料。本专利技术中，所述的聚多巴胺包覆普鲁士蓝(PB@PDA)复合纳米材料，也可以采用其它方式获得。本专利技术的重点在于这种材料的新用途。本专利技术涉及基于聚多巴胺增强普鲁士蓝造影性能的纳米材料在磁共振成像中的应用具有以下优点：1)该粒子粒径均匀，呈立方体形，具有较大的比表面积，且根据需要可以调控包覆层聚多巴胺的厚度，10-30nm。2)聚多巴胺包覆普鲁士蓝(PB@PDA)复合纳米粒子具有良好的水分散性和稳定性，冷冻干燥后可长时间保存。3)具有良好的T1造影效果，r1值为15.9mM-1s-1。4)聚多巴胺包覆在普鲁士蓝纳米粒子表面之后能够明显的提高其r1值。因此，在包覆聚多巴胺后纳米粒子可用于MRI成像方面。5)普鲁士蓝本身具有较好的造影性能，但是再经聚多巴胺包覆之后其造影性能得到大幅度的提升(r1值提高了8倍)，可以作为一种良好的磁共振成像检测试剂用于磁共振成像检测。附图说明图1是实施例1中的PB纳米粒子的扫描电镜照片(ScanningElectronMicroscope，SEM)。图2是实施例1中的PB、PB@PDA纳米粒子的X射线衍射谱(X-raypowderdiffraction，XRD)以及PB的标准XRD衍射峰。图3是实施例1中的PB@PDA纳米粒子的透射电镜照片(TransmissionElectronMicroscope,TEM)。图4是实施例1中的PB和PB@PDA纳米粒子的T1加权像照片和T1弛豫时间倒数与PB浓度的线性关系图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术做进一步的说明。材料制备：1、普鲁士蓝纳米颗粒：在合成PB纳米粒子的实验中运用的方法是共沉淀法，本实验中主要采用的试剂有聚乙烯吡咯烷酮(PVP(K30)),盐酸(HCI),铁氰化钾(K3[Fe(CN)6)，柠檬酸(C6H8O7)。制备的具体步骤如下：首先进行PH值的调定，先配6mol/L的稀盐酸溶液，量取3ml12mol/L的盐酸溶液于管中，加入3ml纯水进行混合搅拌，从而得到6mol/L的稀盐酸溶液做备用。然后进入配备阶段，称取1.5gPVPK30粉末溶解于20ml的超纯水中，放入超声机中进行超声直至完全溶解。然后运用pH检测计以及实验之前已经配备好的6mol/L的稀盐酸溶液调节PH值直到数值为3。随后再称取45mg的铁氰化钾并加入其中，进行超声直至完全溶解，再称取0.192g的柠檬酸加入其中，超声直至完全溶解，以上溶液的制备过程均在室温下进行。最后运用水热法将制备好的溶液倒入反应釜中，放到烘箱内设置温度为80℃，反应时间为20小时。待反应结束后将含有PB纳米粒子的悬浊液置于50ml的离心管中进行离心分离。使用转速设置为12000rmp的方式离心12min，总共需要进行5次离心。具体步骤如下：第一次是与悬浊液1:1加入丙酮(CH3COCH3)溶液并配平后进行离心，离心结束后出去上清液，进行第二次离心，1:1加入超纯水和丙酮并配平后进行离心，然后在重复本次离心为第三次离心，第四次离心加入的是无水乙醇超声配平后进行离心，最后加入超纯水形成悬浊液进行离心，除去上清液。2、聚多巴胺(PDA)修饰普鲁士蓝纳米粒子：首先进行的是反应过程中缓冲液的制备，即10nMTris-HCl溶液具体步骤如下：取1.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.聚多巴胺包覆普鲁士蓝复合纳米材料在磁共振成像剂中的用途。

【技术特征摘要】
1.聚多巴胺包覆普鲁士蓝复合纳米材料在磁共振成像剂中的用途。2.如权利要求1所述的用途，其特征在于：所述的普鲁士蓝核的粒径为150-250nm，包覆层聚多巴胺的厚度在5-50nm。3.如权利要求1所述的用途，其特征在于：所述的普鲁士蓝核的粒径为170-200nm，包覆层聚多巴胺的厚度在10-30nm。4.如权利要求1至3任一项所述的用途，其特征在于：所述的磁共振成像剂为T1造影剂。5.一种磁共振成像材料，其特征在于，其包括聚多巴胺包覆普鲁士蓝(PB@PDA)复合纳米材料。6.如权利要求5所述的磁共振成像材料，其特征在于：所述的普鲁士蓝核的粒径为150-250nm，包覆层聚多巴胺的厚度在5-50nm。7.如权利要求5所述的磁共振成像材料，其特征在于：所述的普鲁士蓝核的粒径为170-200nm，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志伟，周樨，林俊淑，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建,35