近红外磷光碳点和癌细胞膜封装的近红外荧光碳点复合纳米颗粒及制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种近红外磷光碳点和癌细胞膜封装的近红外荧光碳点复合纳米颗粒及制备方法和应用。本发明专利技术将吲哚菁绿和聚乙烯亚胺加入到无水乙醇中，超声10

【技术实现步骤摘要】
近红外磷光碳点和癌细胞膜封装的近红外荧光碳点复合纳米颗粒及制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及生物医药
，特别涉及一种近红外磷光碳点和癌细胞膜封装的近红外荧光碳点复合纳米颗粒及制备方法和应用。

技术介绍

[0002]恶性肿瘤（又称癌症）已成为中国疾病死亡人数之首，据2019年国家癌症中心数据显示，恶性肿瘤死亡人数占居民总死亡人数的23.91%。目前临床上治疗癌症的传统方式如放疗、化疗和手术治疗等仍然面临着高副作用和高复发率等问题。近年来，由近红外激光刺激光敏剂产生高生物毒性活性氧（ROS）的光动力治疗，被认为是改善癌症治疗现状的有效方法之一。然而，近红外光的穿透深度有限（<1 cm），无法实现对深层肿瘤的治疗，极大的限制了光动力治疗在临床上的应用。相比于近红外激光，US具有更深的组织穿透深度（>10 cm），并且已经在临床诊断中得到了广泛的应用。因此，用US作为激发源，发展US介导的声动力治疗（SDT），有望从本质上突破传统光动力治疗光穿透深度的限制，提升深层肿瘤的治疗效果。
[0003]声敏剂的效率是决定声动力治疗效果的关键因素。目前广泛报道的声敏剂主要分为两种，一种是以卟啉衍生物为代表的有机声敏剂，这类有机声敏剂具有水溶性差、肿瘤富集少、光毒性大等缺点，因此难以在临床上应用。另一类是以二氧化钛（TiO2）为代表的无机半导体纳米材料，它们具有良好的分散性、光毒性低和成本低等优势。然而TiO2宽的带隙结构（3.2 eV）以及电子空穴对的快速复合（50
±
>30 ns）限制了其在声动力治疗中的应用。因此，操纵促进半导体声敏剂产生高产ROS的热力学和动力学因素至关重要。声敏剂的窄带隙是一个有益的热力学因素，因为在低强度US环境中驱动电子
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空穴对的产生需要最少的能量。声敏剂的激发态寿命延长是一个有利的动力学因素，因为长寿命的电荷载流子可以在电子
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空穴对重组之前更多的参与催化反应。基于这些考虑，制造具有窄带隙和延长的载流子寿命的声敏剂可以有效的提高其声动力性能。另一方面，在考虑优化声敏剂的声动力效率的基础上，越来越多的研究兴趣聚焦于开发用于精准癌症治疗的诊断治疗多功能纳米药物。为了实现这一目标，开发结合成像功能和声动力治疗功能于一体的多功能声敏剂至关重要，使得其不仅具有优异的声动力性能，还能够具有肿瘤微环境调控能力、近红外荧光成像功能，从而实现近红外荧光成像介导的精准声动力肿瘤治疗。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了解决上述技术问题，提供了一种近红外磷光碳点和癌细胞膜封装的近红外荧光碳点复合纳米颗粒及制备方法和应用。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案得以实现的。
[0006]一种近红外磷光碳点的制备方法，包括以下步骤：S1.将吲哚菁绿和聚乙烯亚胺加入到无水乙醇中，超声10
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15分钟；吲哚菁绿和聚
乙烯亚胺的质量比为1:（6
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10）；S2.将步骤S1得到的混合溶液转移至微波反应管中，在180
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200 o
C温度下反应1
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20 min；S3.待冷却后，将步骤S2得到的溶液滤膜过滤并除去乙醇，再转移到透析袋内透析2
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3天，烘干得到近红外磷光碳点粉末。
[0007]一种癌细胞膜封装的近红外荧光碳点复合纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：将上述制备得到的近红外磷光碳点与癌细胞膜进行混合，所得混合溶液转移至脂质体挤出器，连续挤压20
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50次，得到癌细胞膜封装的近红外荧光碳点复合纳米颗粒。
[0008]进一步的，所述癌细胞选自143B、Hela或4T1。
[0009]一种上述制备方法制备得到的近红外磷光碳点。
[0010]一种上述制备方法制备得到的癌细胞膜封装的近红外荧光碳点复合纳米颗粒。
[0011]一种上述近红外磷光碳点作为近红外荧光成像介导的肿瘤声动力治疗声敏剂的应用。
[0012]一种上述癌细胞膜封装的近红外荧光碳点复合纳米颗粒作为近红外荧光成像介导的肿瘤声动力治疗声敏剂的应用。
[0013]本申请具有以下有益效果。
[0014]在现有技术中，磷光碳点往往局限在可见光区域（蓝色、绿色或红色），本专利技术第一次制备出具有近红外磷光的碳点，并利用其长寿命三重激发态，获得高效的声动力性能。通过进一步的负载于癌细胞膜内部，从而实现了精准的声动力治疗，通过单次注射单次US照射可以完全根除实体瘤。本申请首次展示了近红外磷光材料作为长寿命探针和增强的声敏剂在近红外成像介导的精准肿瘤治疗中的应用。
附图说明
[0015]图1是本专利技术制备得到的p
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CD的表征结果图（其中，a).p
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CD的TEM图；b).p
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CD的HRTEM图）；图2是本专利技术制备得到的p
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CD的表征结果图（其中，a).p
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CD的近红外磷光激发和发射光谱；b).p
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CD的近红外磷光寿命测试结果图；c, d) .p
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CD和ICG近红外荧光稳定性的对比图）；图3是本专利技术p
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CD声敏剂的声动力性能和GHS消耗性能测试结果图（其中，a).p
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CD的1O2产生速率测试结果图；b).p
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CD、ICG和TiO2的1O2产生速率对比图；c).p
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CD、ICG和TiO2的ESR光谱对比图；d).p
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CD消耗GSH的性能测试结果图）；图4是本专利技术p
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CD@CCM声敏剂的表征以及体外声动力治疗结果图（其中，a).p
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CD@CCM的TEM图；b).p
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CD@CCM的HRTEM图；c). p
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CD@143B特异性靶向143B细胞的共聚焦图；d
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e).p
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CD@CCM在US照射（50 kHz, 3.0 W cm
‑2, 5 min）或不照射时的细胞存活率对比图）；图5本专利技术p
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CD、p
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CD@CCM声敏剂的体内近红外荧光成像以及体内声动力治疗结果图（其中，a).静脉注射p
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n
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CD后的体内荧光成像；b).静脉注射p本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种近红外磷光碳点的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.将吲哚菁绿和聚乙烯亚胺加入到无水乙醇中，超声10
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15分钟；吲哚菁绿和聚乙烯亚胺的质量比为1:（6
‑
10）；S2.将步骤S1得到的混合溶液转移至微波反应管中，在180
‑
200 o
C温度下反应1
‑
20 min；S3.待冷却后，将步骤S2得到的溶液滤膜过滤并除去乙醇，再转移到透析袋内透析2
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3天，烘干得到近红外磷光碳点粉末。2.一种癌细胞膜封装的近红外荧光碳点复合纳米颗粒的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将权利要求1制备得到的近...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈龙祥，杨庆诚，耿弼江，施文彦，潘登余，
申请(专利权)人：上海市第六人民医院，
类型：发明
国别省市：