一种NaErF4@NaGdF4核壳纳米颗粒在制备多模态造影剂中的应用制造技术

本发明专利技术属于生物医学成像技术领域，公开了一种NaErF4@NaGdF4核壳纳米颗粒在制备多模态造影剂中的应用。造影剂的制备方法包括NaErF4裸核纳米颗粒制备、NaErF4@NaGdF4核壳纳米颗粒制备、NaErF4@NaGdF4核壳结构纳米颗粒水溶性修饰三个步骤，获得的NaErF4@NaGdF4纳米颗粒形貌单一、粒径可控，在MRI/CT/UCL表征中表现出优良的显影性能，具有广阔的生物医学领域应用性。应用性。应用性。

【技术实现步骤摘要】
一种NaErF4@NaGdF4核壳纳米颗粒在制备多模态造影剂中的应用


[0001]本专利技术属于造影剂
，具体涉及一种NaErF4@NaGdF4核壳纳米颗粒在制备多模态造影剂中的应用。

技术介绍

[0002]常用的生物成像技术包括光学成像(OI)，核磁共振成像(MRI)，正电子发射断层扫描技术(PET)，单电子发射计算机断层成像(SPECT)，超声成像(US)，X射线计算机断层扫描(CT)等。其中，由于成像原理的不同，MRI、CT和OI成像具有各自的特性及优缺点。MRI是采集磁场下质子弛豫时间的信息，从原理上避免了非电离辐射损伤；CT是通过采集X射线在穿透不同组织后的衰减信息，经过计算机的分析后得到高分辨的三维组织器官解剖图；然而，CT和MRI这两种成像技术在使用过程中具有自身局限性，如对细胞的分辨率都不够灵敏，针对这一缺点，光学成像恰巧能够完美解决。
[0003]根据探测方式的不同，生物光学成像可分为荧光成像、生物发光成像、光声成像、光学断层层析成像等，其中，荧光技术已在进行一些分子生物学以及小分子体内代谢研究中得到了广泛的应用。荧光技术可以采用无机材料、有机材料作为荧光报告基团，其中上转换主要依赖于掺杂的稀土离子。实际上，稀土掺杂的上转换发光纳米颗粒可以将红外光转换成紫外或可见光的新型发光材料，而由于红外光具有生物组织穿透深、光损伤小、不激发物自荧光等优点，因此稀土掺杂上转换纳米颗粒在生物标记、生物成像、光动力治疗等方面具有巨大的应用前景。
[0004]为了弥补单一成像模式的不足，在实际生物检测中，往往需要结合多种生物成像技术才能实现对疾病的全方位监测，支持多模态成像的造影剂的开发显得十分必要。本专利技术设计了一种NaErF4@NaGdF4核壳结构纳米颗粒，包覆壳时引入Gd，为MRI成像提供可能；由于Er具有合适的K
‑
edge结合能，有效的增强了CT的造影效率；其次Er具有丰富的能级和独特的4f电子结构，是研究上转换发光(UCL)现象的理想对象，也是较合适的荧光敏化剂。基于本专利技术设计的NaErF4@NaGdF4核壳结构纳米颗粒的成像探针，能够同时用于UCL、MRI和CT三模式成像。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足和实际需求，本专利技术的目的在于提供一种能够用于多模式成像的造影剂，本专利技术设计得到的核壳结构NaErF4@NaGdF4纳米颗粒，具有优异的MRI/CT/UCL成像性能。
[0006]为了实现以上专利技术目的，本专利技术采取如下技术方案：
[0007]一种NaErF4@NaGdF4核壳纳米颗粒在制备多模态造影剂中的应用，其中所述多模态造影剂同时用于MRI、CT和上转换发光成像；所述多模态造影剂的制备包括NaErF4@NaGdF4核壳纳米颗粒制备、水溶性修饰两个步骤；
[0008]所述NaErF4@NaGdF4核壳纳米颗粒的制备包括以下步骤：
[0009](1)氩气氛围、持续搅拌条件下，依次向反应瓶中加入油酸、1
‑
十八烯和六水氯化钆，加入完成后室温下持续搅拌0.5
‑
2h；
[0010](2)将步骤(1)所得溶液升温至120
‑
180℃后搅拌0.5
‑
2h，随后冷却至室温；
[0011](3)将NaOH粉末和NH4F粉末加入甲醇溶液中，超声分散均匀，随后将得到的溶液加入步骤(2)所得的反应溶液中，加热至50
‑
90℃后保持0.1
‑
2h；
[0012](4)将事先制备好的溶液Ⅰ逐滴加入步骤(3)所得溶液中，升温至50
‑
90℃后保持0.5
‑
2h；
[0013](5)向步骤(4)中所得溶液中通入氩气后升温至200
‑
350℃，保持0.5
‑
2h，随后将溶液冷却至室温；
[0014](6)向步骤(5)所得溶液中加入丙酮，离心、清洗，得到所述NaErF4@NaGdF4核壳纳米颗粒，将其分散到环己烷溶剂中得溶液Ⅱ，备用；
[0015]所述水溶性修饰的步骤如下：将步骤(6)所得溶液Ⅱ与盐酸溶液混合，搅拌后加入丙酮沉化，随后离心、洗涤，得无配体的上转换纳米颗粒，将其分散至去离子水中保存。
[0016]进一步的，所述溶液Ⅰ的制备方法如下：
[0017](1)氩气氛围、持续搅拌条件下，依次向反应瓶中加入油酸、1
‑
十八烯和六水氯化铒，加入完成后室温下持续搅拌0.5
‑
2h；
[0018](2)将步骤(1)所得溶液按照10
‑
15℃/min的升温速率升温至120
‑
180℃，搅拌0.5
‑
2h，随后冷却至室温；
[0019](3)将NaOH粉末和NH4F粉末加入甲醇溶剂中，超声分散均匀，随后将得到的溶液加入步骤(2)所得的反应溶液中，加热至50
‑
90℃后保持0.1
‑
2h；
[0020](4)向步骤(3)中所得溶液中通入氩气后升温至200
‑
350℃，搅拌0.5
‑
2h，随后将溶液冷却至室温；
[0021](5)向步骤(4)所得溶液中加入丙酮，离心、清洗，得到所述NaErF4裸核纳米颗粒，将其分散到环己烷溶剂中得溶液Ⅰ，备用。
[0022]进一步的，NaErF4@NaGdF4核壳纳米颗粒的制备中六水氯化钆的用量为200
‑
500mg，油酸的用量为5
‑
10mL，1
‑
十八烯的用量为10
‑
25mL，NaOH粉末的用量为25
‑
200mg，NH4F粉末的用量为20
‑
200mg，甲醇的用量为5
‑
20mL，丙酮的用量为10
‑
30mL，溶液Ⅱ中环己烷的用量为2
‑
10mL。
[0023]进一步的，NaErF4@NaGdF4核壳纳米颗粒的制备中溶液Ⅰ的加入量为1
‑
5mL。
[0024]进一步的，NaErF4@NaGdF4核壳纳米颗粒的制备中，离心转速为6500
‑
8000转/分钟，离心时间为4
‑
10min。
[0025]进一步的，溶液Ⅰ的的制备中六水氯化铒的用量为200
‑
500mg，油酸的用量为5
‑
10mL，1
‑
十八烯的用量为10
‑
25mL，NaOH粉末的用量为50
‑
200mg，NH4F粉末的用量为100
‑
300mg，甲醇的用量为5
‑
20mL，丙酮的用量为10
‑
30mL。
[0026]进一步的，所述清洗过程中用到的溶剂是体积比为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种NaErF4@NaGdF4核壳纳米颗粒在制备多模态造影剂中的应用，其特征在于，所述多模态造影剂同时用于MRI、CT和上转换发光成像；所述多模态造影剂的制备包括NaErF4@NaGdF4核壳纳米颗粒制备、水溶性修饰两个步骤；所述NaErF4@NaGdF4核壳纳米颗粒的制备包括以下步骤：(1)氩气氛围、持续搅拌条件下，依次向反应瓶中加入油酸、1
‑
十八烯和六水氯化钆，加入完成后室温下持续搅拌0.5
‑
2h；(2)将步骤(1)所得溶液升温至120
‑
180℃后搅拌0.5
‑
2h，随后冷却至室温；(3)将NaOH粉末和NH4F粉末加入甲醇溶液中，超声分散均匀，随后将得到的溶液加入步骤(2)所得的反应溶液中，加热至50
‑
90℃后保持0.1
‑
2h；(4)将事先制备好的溶液Ⅰ逐滴加入步骤(3)所得溶液中，升温至50
‑
90℃后保持0.5
‑
2h；(5)向步骤(4)中所得溶液中通入氩气后升温至200
‑
350℃，保持0.5
‑
2h，随后将溶液冷却至室温；(6)向步骤(5)所得溶液中加入丙酮，离心、清洗，得到所述NaErF4@NaGdF4核壳纳米颗粒，将其分散到环己烷溶剂中得溶液Ⅱ，备用；所述水溶性修饰的步骤如下：将步骤(6)所得溶液Ⅱ与盐酸溶液混合，搅拌后加入丙酮沉化，随后离心、洗涤，得无配体的上转换纳米颗粒，将其分散至去离子水中保存。2.根据权利要求1所述的一种NaErF4@NaGdF4核壳纳米颗粒在制备多模态造影剂中的应用，其特征在于，所述溶液Ⅰ的制备方法如下：(1)氩气氛围、持续搅拌条件下，依次向反应瓶中加入油酸、1
‑
十八烯和六水氯化铒，加入完成后室温下持续搅拌0.5
‑
2h；(2)将步骤(1)所得溶液按照10
‑
15℃/min的升温速率升温至120
‑
180℃，搅拌0.5
‑
2h，随后冷却至室温；(3)将NaOH粉末和NH4F粉末加入甲醇溶剂中，超声分散均匀，随后将得到的溶液加入步骤(2)所得的反应溶液中，加热至50
‑
90℃后保持0.1
‑
2h；(4)向步骤(3)中所得溶液中通入氩气后升温至200
‑
350℃，搅拌0.5
‑
2h，随后将溶液冷却至室温；(5)向步骤(4)所得溶液中加入丙酮，离心、清洗，得到所述NaErF4裸核纳米颗粒，将其分散到环己烷溶剂中得溶液Ⅰ，备用。3.根据权利要求1所述的一种NaErF4@NaGdF4核壳纳米颗粒在制备多模态造影剂中的应...

【专利技术属性】
技术研发人员：周欣，张菊敏，陈世桢，
申请(专利权)人：中国科学院精密测量科学与技术创新研究院，
类型：发明
国别省市：