【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米生物功能材料，具体涉及一种诊疗一体化纳米复合体系功能材料、制备方法及其应用。
技术介绍
1、国际癌症研究机构(iarc)每五年发布一次的最新数据研究显示，2020年全球新增癌症病例约1930万，死亡人数约1000万，我国癌症的发病率及死亡率也呈现逐年上升趋势。目前，临床上诊断出的癌症患者大多数属于中晚期，已经错过了治疗的最佳时期，且医生大多采用单一的手术治疗模式切除肿瘤，风险很大，成功率较低。因此，如果能在癌症早期就能够精准监测并辅以高效的治疗手段，这对于癌症治疗领域的进步具有重大的促进意义。
2、化疗和放疗是目前临床上治疗癌症的两大主要手段，但是两者往往都不能彻底消融肿瘤。除了临床上常用的化疗和放疗的治疗手段，新兴的肿瘤治疗技术主要包括光热治疗、光动力学治疗以及气体治疗。吲哚菁绿(icg)是一种在700-900nm波长范围内有较强吸收的近红外(nir)荧光染料，其在近红外光的照射下，会将光能转换成热能并产生大量的活性氧(ros)，可进一步用于光热治疗(ptt)和光动力治疗(pdt)。近年来，气体治疗作为一种安全有效的治疗技术，在纳米医学应用领域引起了广泛的关注。可控释放的纳米载体不仅能增加气体的精准输送，而且还能减少气体毒性对正常组织造成损伤的风险。no气体疗法是一种潜在的抑制肿瘤细胞生长的方法，然而毒性副产物多、快速全身清除和非特异性释放的局限性减弱了no的体内疗效。而生物相容性良好的精氨酸(arg)作为一种天然的no供体，有望在外部刺激下与活性氧反应产生大量的no，用于气体治疗。将光热治疗、光
3、纳米材料作为一种新兴材料，由于具有独特的性能而在肿瘤的诊断与治疗方面具有显著的优势。其中，上转换发光纳米粒子(upconversion nanoparticles，ucnps)具有光学和化学稳定性高、生物毒性低、发光强度高、发射带窄且易于调控等优点，在肿瘤的精确诊断与高效治疗的研究上引起了研究人员的广泛关注。上转换发光纳米粒子的激发光一般为近红外光，其组织穿透深度较深，可以有效避免生物体的自发荧光，并且对生物样品造成的光损伤较小。此外，上转换发光材料的生物毒性低、稳定性好、发光强度高，也使其在生物标记检测以及疾病诊断和治疗等方面均具有良好的应用潜力。
4、本专利技术人团队在先申请的中国专利技术专利cn202010864517.0公开了一种诊疗一体化的稀土发光纳米诊疗剂，其是负载羰基铁的介孔聚多巴胺包覆的稀土发光纳米复合材料，以油溶性稀土上转换发光纳米粒子ucnps作为核，聚多巴胺pda在该发光纳米粒子表面聚合、并包覆该ucnps粒子形成壳层，并且该壳层内负载有羰基铁fe(co)5；其发光纳米粒子具有上转换发光成像特性，聚多巴胺具有光声成像与协同释放co的特性，聚多巴胺具有ptt效应特性。但是在实际应用中，发现其还存在一些不足，比如不能支持构建三模及以上的多模态治疗，特别是不能实现近红外光驱动的上转换成像与三模态协同治疗(ptt/pdt及no气疗)，以达到最有效的肿瘤杀伤效果，因此，有必要对其进行进一步的研究和改进。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，是针对现有技术中治疗手段的局限性，难以达到最有效的肿瘤杀伤效果，提供一种天然生物分子功能化的诊疗一体化纳米复合体系功能材料，通过独特的组分及微观结构设计，构建以多模态治疗为指导，使其支持近红外光驱动的上转换荧光成像与三模态协同治疗(ptt/pdt及no气疗)，能够实现成像介导的协同治疗，为临床早期诊断和多模式治疗一体化领域提供崭新的技术构思和策略。
2、本专利技术的目的还在于，提供该功能材料的制备方法，优化制备工艺，具有合成条件简单温和、可重复性高的特点；
3、本专利技术还提供了该功能材料在成像诊断和三模式治疗于一体的应用。
4、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
5、一种诊疗一体化纳米复合体系功能材料，其特征在于，其是天然生物分子功能化的诊疗一体化用纳米复合体系材料，以上转换发光纳米粒子ucnp为内核，多巴胺单体包覆在该内核表面形成介孔聚多巴胺层，再由介孔聚多巴胺结合精氨酸(arg，包括l-arg和d-arg)、将吲哚菁绿负载到介孔聚多巴胺层中，所得到的由吲哚菁绿和精氨酸天然生物分子修饰的纳米复合体系功能材料。
6、所述的上转换发光纳米粒子表面包覆的聚多巴胺层，其表面的氨基和邻苯二酚基团通过共价相互作用和静电吸引结合精氨酸；聚多巴胺上的芳香环与吲哚菁绿发生π-π堆积作用，将吲哚菁绿负载到介孔聚多巴胺层中。
7、所述诊疗一体化纳米复合体系功能材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8、s1：分别制备ucnp的环己烷分散液、多巴胺单体盐、表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵；在碱性条件下，向ucnp的环己烷分散液中加入多巴胺单体，单体发生聚合反应形成介孔聚多巴胺层，进而包覆在ucnp表面，超声分散后离心，分散在去离子水中；之后预备精氨酸，将其溶于定量去离子水中，得到精氨酸的水溶液，将该精氨酸的水溶液与介孔多巴胺改性后的ucnp混合，室温下在设定时间内搅拌，超声分散后离心，取固体分散在去离子水中，制得第一分散液；
9、s2：制备吲哚菁绿，将其溶于定量去离子水中，得到吲哚菁绿的水溶液，将其与第一分散液以指定比例混合，15～25℃条件下避光搅拌，达到设定时间后，将产物超声分散后离心，取固体分散在去离子水中，使吲哚菁绿与聚多巴胺上的芳香环发生π-π堆积作用负载到介孔聚多巴胺层，得到由吲哚菁绿和精氨酸天然生物分子修饰的诊疗一体化纳米复合体系功能材料。
10、所述诊疗一体化纳米复合体系功能材料的应用，其特征在于，将其用作荧光成像造影剂。
11、所述诊疗一体化纳米复合体系功能材料的应用，其特征在于，将其用于近红外光激发下的光热治疗试剂和光动力学治疗试剂及no气体治疗试剂的材料。
12、本专利技术的有益效果在于：
13、(1)本专利技术提供的天然生物分子功能化的诊疗一体化纳米复合体系功能材料，是利用上转换发光纳米粒子作为材料的发光中心，可以进行兼具高分辨率、高稳定性和非接触式的荧光成像，实现对癌细胞部位的实时监测；利用上转换发光纳米粒子作为材料载体，在独特微观结构设计的前提下，与具有光热治疗和光动力治疗功能的吲哚菁绿及具有no气体治疗功能的精氨酸等天然生物分子结合，实现荧光成像介导的三模治疗；本专利技术所构建的基于天然生物分子且集诊断和三模态治疗功能于一体的多功能纳米复合材料具有重要的应用潜力。
14、(2)本专利技术提供的诊疗一体化纳米复合体系功能材料及其应用，克服了现有技术中治疗手段单一的局限性，解决了难以达到最有效的肿瘤杀伤效果的难题，该天然生物分子功能化的诊疗一体化用纳米复合体系功能材料，通过独特的组分及微观结构设计，构建以多模态治疗为指导，是一种新的近红外光驱动的上转换成像与三模态协同治疗(ptt/pdt及no气疗)本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种诊疗一体化纳米复合体系功能材料，其特征在于，其是天然生物分子功能化的诊疗一体化用纳米复合体系材料，以上转换发光纳米粒子UCNP为内核，多巴胺单体包覆在该内核表面形成介孔聚多巴胺层，再由介孔聚多巴胺结合精氨酸、将吲哚菁绿负载到介孔聚多巴胺层中，所得到的由吲哚菁绿和精氨酸天然生物分子修饰的纳米复合体系功能材料。
2.如权利要求1所述的诊疗一体化纳米复合体系功能材料，其特征在于，所述的上转换发光纳米粒子表面包覆的聚多巴胺层，其表面的氨基和邻苯二酚基团通过共价相互作用和静电吸引结合精氨酸。
3.如权利要求1所述的诊疗一体化纳米复合体系功能材料，其特征在于，聚多巴胺上的芳香环与吲哚菁绿发生π-π堆积作用，将吲哚菁绿负载到介孔聚多巴胺层中。
4.一种权利要求1-3之一所述诊疗一体化纳米复合体系功能材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1制备第一分散液的具体步骤为：
6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)制备材料的具体步骤为：
7.如权
8.如权利要求1-3之一所述诊疗一体化纳米复合体系功能材料的应用，其特征在于，将其用于近红外光激发下的光热治疗试剂和光动力学治疗试剂及NO气体治疗试剂的材料。
...【技术特征摘要】
1.一种诊疗一体化纳米复合体系功能材料，其特征在于，其是天然生物分子功能化的诊疗一体化用纳米复合体系材料，以上转换发光纳米粒子ucnp为内核，多巴胺单体包覆在该内核表面形成介孔聚多巴胺层，再由介孔聚多巴胺结合精氨酸、将吲哚菁绿负载到介孔聚多巴胺层中，所得到的由吲哚菁绿和精氨酸天然生物分子修饰的纳米复合体系功能材料。
2.如权利要求1所述的诊疗一体化纳米复合体系功能材料，其特征在于，所述的上转换发光纳米粒子表面包覆的聚多巴胺层，其表面的氨基和邻苯二酚基团通过共价相互作用和静电吸引结合精氨酸。
3.如权利要求1所述的诊疗一体化纳米复合体系功能材料，其特征在于，聚多巴胺上的芳香环与吲哚菁绿发生π-π堆积作...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。