一种NIR-II发射的稀土纳米探针及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种NIR

【技术实现步骤摘要】
一种NIR
‑
II发射的稀土纳米探针及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及生物
，具体涉及一种NIR
‑
II发射的稀土纳米探针及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]据2020年全球癌症数据统计，乳腺癌是女性最常见的癌症(占总病例的24.5％)，也是女性癌症死亡的主要原因(占总死亡数的15.5％)。保乳手术是早期乳腺癌的标准手术，可以在切除肿瘤的同时保留乳房，有较好的美容外观。目前保乳手术术中主要靠术者的眼看手触来评估肿瘤边界，切缘阳性率高达20％
‑
40％。这意味着患者需要承担的二次手术及局部复发的风险更大。因此，如何在术中精准识别肿瘤边界是目前临床上面临的巨大挑战。
[0003]近年来，近红外荧光成像依靠其对肿瘤病灶非侵入式、高分辨实时成像，被广泛应用于术中精准识别肿瘤边界，降低了切缘阳性率，显著改善了患者的预后。但临床上常用近红外荧光成像技术和染料绝大多数仍处于近红外一区(NIR
‑
I)，面临着对比度低、组织穿透深度不足以及信噪比低等挑战。

技术实现思路

[0004]本专利技术为一种NIR
‑
II发射的稀土纳米探针及其制备方法和应用用于解决上述问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种NIR
‑
II发射的稀土纳米探针，所述探针为Nd2O3&NPs
‑
cRGD，所述Nd2O3&NPs
‑
cRGD以病毒硅为硬模板合成空心病毒样稀土纳米粒子Nd2O3，
‑
NPs
‑
外部通过3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷修饰偶联环状多肽cRGDfK。
[0007]一种NIR
‑
II发射的稀土纳米探针的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0008]S1、首先，往圆底烧瓶中加入750mg十六烷基三甲基溴化铵与超纯水，超声溶解后置于油浴中加热并持续搅拌，然后加入120μL 0.08M的NaOH溶液继续反应30min后，将含有16mL原硅酸四乙酯和20mL的环己烷混合液沿瓶壁缓慢滴入瓶中形成油水分层，继续加热搅拌72h，吸除上层油相溶液后，置于10000r/min的离心机中离心取沉淀，然后分别采用无水乙醇及超纯水各洗涤三遍，获得病毒硅纳米颗粒；
[0009]S2、取100mg步骤S1获得的病毒硅纳米颗粒溶于超纯水中，经超声分散后置于油浴中搅拌加热，然后加入200mg六水氯化钕进行搅拌30min，再然后后加入乌洛托品继续反应8h，置于4500r/min的离心机中沉淀取沉淀，并采用超纯水洗涤两遍，获得表面包覆有钕化合物的病毒样纳米颗粒；
[0010]S3、将步骤S2获得的表面包覆有钕化合物的病毒样纳米颗加入到0.1MNa2CO3溶液中，并在油浴中搅拌加热，刻蚀去除硅，然后采用超纯水进行洗涤，获得空心样病毒纳米粒子；
[0011]S4、将步骤S3获得的空心样病毒纳米粒子进行高温煅烧；
[0012]S5、将煅烧后的空心样病毒纳米粒子溶于30mL无水乙醇中，分散后置于75℃油浴中加热搅拌，随后加入200μL 3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷后继续搅拌12h，然后采用超纯水进行洗涤，获得Nd2O3&NPs
‑
NH2纳米颗粒；
[0013]S6、取50mg步骤S5获得的Nd2O3&NPs
‑
NH2纳米颗粒和5mg cRGD肽溶于超纯水中，加入10mg EDC及NHS，搅拌过夜，然后采用超纯水洗涤3次，获得Nd2O3&NPs
‑
cRGD纳米粒子；
[0014]S7、将步骤S6获得的Nd2O3&NPs
‑
cRGD纳米粒子沉淀后置于常温保存。
[0015]优选地，步骤S1中油浴温度为60℃，油浴时间为30min，油浴搅拌转速为300r/min。
[0016]优选地，步骤S2中油浴温度为90℃。
[0017]优选地，步骤S3中油浴温度为80℃，油浴搅拌时间为15h。
[0018]优选地，步骤S4中高温煅烧温度为600℃，高温煅烧时间为2h。
[0019]优选地，步骤S5中油浴温度为75℃。
[0020]优选地，步骤S6中搅拌过夜温度为4℃。
[0021]一种NIR
‑
II发射的稀土纳米探针作为应用于乳腺癌保乳手术中的NIR
‑
II荧光导航探针试剂。
[0022]采用上述技术方案后，本专利技术与
技术介绍
相比，具有如下优点：
[0023]本专利技术提供一种NIR
‑
II发射的稀土纳米探针及其制备方法和应用，该探针具有优异的稳定性、耐光漂白能力和组织穿透能力，通过3
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氨丙基三乙氧基硅烷修饰偶联c(RGDfK)后具有优异的肿瘤靶向能力，并具有高分辨率及高对比度的NIR
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II在体成像效果，相较于NIR
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I区和可见光区，NIR
‑
II区荧光成像具有更低的光散射和光子吸收，以及极低的组织自荧光，从而极大地提高了荧光穿透深度和对比度；相较于其他的NIR
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II染料，稀土纳米材料具有窄带发射、更长的发光寿命以及更高的光稳定性。以病毒硅为硬模板合成的空心样病毒纳米粒子(Nd2O3&NPs)光学性能优良，通过3
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氨丙基三乙氧基硅烷修饰偶联乳腺癌的靶向肽c(RGDfK)，可以靶向结合乳腺癌上过表达的整合素α
v
β3，将探针主动运输至肿瘤部位，并利用NIR
‑
II成像区分乳腺肿瘤与正常组织，精确识别肿瘤边界，及时判断切缘状态，对可视化肿瘤的手术切缘具有显著效果，降低手术切缘阳性率，对提高患者的生活质量，改善患者预后具有重要临床意义。此外，探针可在生理环境下完全降解为5nm的纳米颗粒，约40％的注射剂量可通过肾脏排出体外，具有较高的生物安全性。
附图说明
[0024]图1为本专利技术探针Nd2O3&NPs
‑
cRGD合成示意图；
[0025]图2为本专利技术实施例中实验1VMSN、Nd2O3&NPs和Nd2O3&NPs
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cRGD的电镜图；
[0026]图3为本专利技术实施例中实验1Nd2O3&NPs煅烧前后的标准化发射光谱；
[0027]图4为本专利技术实施例中实验1Nd2O3&NPs、Nd2O3&NPs
‑
NH2和Nd2O3&NPs
‑
cRGD的标准化发射光谱；
[0028]图5为本专利技术实施例中实验1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种NIR
‑
II发射的稀土纳米探针，其特征在于：所述探针为Nd2O3&NPs
‑
cRGD，所述Nd2O3&NPs
‑
cRGD以病毒硅为硬模板合成空心病毒样稀土纳米粒子Nd2O3，
‑
NPs
‑
外部通过3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷修饰偶联环状多肽cRGDfK。2.一种如权利要求1所述NIR
‑
II发射的稀土纳米探针的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、首先，往圆底烧瓶中加入750mg十六烷基三甲基溴化铵与超纯水，超声溶解后置于油浴中加热并持续搅拌，然后加入120μL0.08M的NaOH溶液继续反应30min后，将含有16mL原硅酸四乙酯和20mL的环己烷混合液沿瓶壁缓慢滴入瓶中形成油水分层，继续加热搅拌72h，吸除上层油相溶液后，置于10000r/min的离心机中离心取沉淀，然后分别采用无水乙醇及超纯水各洗涤三遍，获得病毒硅纳米颗粒；S2、取100mg步骤S1获得的病毒硅纳米颗粒溶于超纯水中，经超声分散后置于油浴中搅拌加热，然后加入200mg六水氯化钕进行搅拌30min，再然后后加入乌洛托品继续反应8h，置于4500r/min的离心机中沉淀取沉淀，并采用超纯水洗涤两遍，获得表面包覆有钕化合物的病毒样纳米颗粒；S3、将步骤S2获得的表面包覆有钕化合物的病毒样纳米颗加入到0.1MNa2CO3溶液中，并在油浴中搅拌加热，刻蚀去除硅，然后采用超纯水进行洗涤，获得空心样病毒纳米粒子；S4、将步骤S3获得的空心样病毒纳米粒子进行高温煅烧；S5、将煅烧后的空心样病毒纳米粒子溶于30mL无水乙醇中，分散后置于75℃油浴中加热搅拌，随后加入200μL3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷后继...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国君，刘小龙，党永颖，王培园，白静雯，楼康良，黄文河，
申请(专利权)人：厦门术利康医学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：