納米合金在光熱治療中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于磁性納米材料、醫(yī)學(xué)材料、近紅外光熱轉(zhuǎn)換材料以及近紅外熱療領(lǐng)域，具體涉及一種水溶性FeNi3m米合金及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]光熱治療又稱為光熱消融術(shù)，將能吸收光能的材料運輸?shù)侥[瘤內(nèi)，激光照射腫瘤區(qū)域，納米材料吸收光能轉(zhuǎn)變成熱能從而殺死腫瘤細胞，納米材料既可以通過細胞內(nèi)吞作用進入到腫瘤細胞內(nèi)，又可以存在于溶液中，其特點有準確定位、殺死病變細胞或組織，而在眾多的熱療技術(shù)中，近紅外熱療更備受關(guān)注。一般選用在近紅外的區(qū)域有吸收的材料作為光熱治療材料(700-1100nm)，這是由于近紅外的激光能穿透深層次的軟組織，并且水和蛋白質(zhì)在這個波長范圍內(nèi)吸收很弱，不會減弱激光的強度。這是一種非輻射光能轉(zhuǎn)變成熱能的技術(shù)，有著較高的轉(zhuǎn)換效率。目前，研宄比較多的近紅外光熱轉(zhuǎn)換試劑主要分為貴金屬納米材料，如金、鈕等不同形貌納米材料。碳材料，如碳納米管、還原氧化石墨稀、氧化石墨烯等。有機化合物，如聚苯胺等。硫?qū)巽~基納米材料、金屬基光熱材料等等。但是對于金、鈀納米結(jié)構(gòu)材料具有很多內(nèi)在的缺陷。比如，金、鈀的近紅外吸收主要來源于納米結(jié)構(gòu)的表面等離子共振效應(yīng)，而表面等離子共振效應(yīng)受納米結(jié)構(gòu)的形貌、大小以及周圍介質(zhì)的介電常數(shù)影響非常大，導(dǎo)致治療效果不明顯。碳納米材料吸光系數(shù)較低，制備功能化條件較為復(fù)雜。而對于有機化合物，抗光漂染能力差，長時間易光降解。
[0003]FeNi^米合金具有獨特的光學(xué)性質(zhì)，較理想的近紅外吸收性能、高溫快速離子傳導(dǎo)性能等，因此具有廣泛的用途。由于FeNi3能帶間的躍迀，使其在近紅外區(qū)域有非常好的吸收，因此可以作為一種理想的光熱轉(zhuǎn)換材料。
[0004]本發(fā)明是通過高溫注射的方法制備FeNi3納米合金，該材料具有較好的吸光系數(shù)，能夠很好地吸收近紅外光，另外，其在磷酸緩沖溶液、血清中具有較好的分散性，較小的毒副作用，材料表明還接有磷脂，故而使其能夠應(yīng)用于生物體內(nèi)。本研宄的合成方法簡單，而且材料價格便宜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種合成簡單、原材料廉價、用做治療癌癥的新材料效果好、過程簡單、能循環(huán)使用的水溶性FeNi3納米合金及其制備方法和應(yīng)用。
[0006]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):水溶性FeNi3納米合金在光熱治療中的應(yīng)用，其特征在于，以水溶性FeNi3m米合金作為腫瘤光熱治療的材料。
[0007]所述的水溶性FeNi3納米合金的粒徑為I?lOOOnm。材料尺寸小、并且對于正常組織毒副效果弱。
[0008]水溶性FeNi3納米合金材料須具有良好的形貌、分散性，我們由合金納米材料分散在水、PBS及1640+10%血清溶液中，通過動力學(xué)光散射測試水合半徑的大小，追蹤10天的半徑變化，合金納米材料的半徑?jīng)]有明顯變化，并且由圖片可以進一步得出納米材料的分散性良好。
[0009]材料對于近紅外具有良好的吸收，并能很好的轉(zhuǎn)換成熱量，濃度為1.2mg/mL的合金納米材料在光照15min后溫度升高16°C，而對照組水在光照15min后溫度僅升高1°C。
[0010]材料具有良好的抗酸堿性，對于激光照射具有良好的穩(wěn)定性，合金納米材料分別分散在pH = 4，pH = 5，pH = 6，pH = 7，pH = 8，pH = 9，pH = 10的水溶液中用蛋白質(zhì)核酸分析儀測相同濃度不同PH溶液的紫外吸光度，吸光度值幾乎沒有變化。同樣的在連續(xù)光照Ih后溶液的吸光度也幾乎不變。
[0011]FeNi3m米合金具有近紅外光熱轉(zhuǎn)換性能，能夠有效的殺死癌細胞。
[0012]所述的水溶性FeNi3納米合金通過以下方法制得:利用油胺做溶劑，將鐵源、鎳源在高溫條件下注射進入油胺中，制出合金材料，然后加入具備兩親性的磷脂作為表面活性劑進行水溶性改善，得到磁化強度高的光熱效果明顯的磁性合金材料。
[0013]所述的鐵源為Fe(acac)3J/f述的镲源為Ni (acac)2。
[0014]所述的鐵源、鎳源的用量為使鐵元素與鎳元素的摩爾比為1:3。
[0015]所述的油胺的用量為使鐵元素在溶劑中的摩爾濃度為0.01?0.03mol/L，優(yōu)選
0.0125mol/Lo
[0016]所述的高溫條件為250?350°C之間。
[0017]所述的表面活性劑為磷脂。
[0018]所述的表面活性劑的用量為每Img所述合金材料加入表面活性劑10?50mg。
[0019]本發(fā)明利用油胺做溶劑、表面活性劑及穩(wěn)定劑，F(xiàn)e(acac)3、Ni (acac) 2作為前驅(qū)體，高溫注射法制備出分散性好的油溶性FeNi3納米合金。為了實現(xiàn)其水溶性和生物相容性，利用自組裝原理實現(xiàn)磷脂的修飾，減弱納米合金進入生物體后的排異作用。
[0020]本發(fā)明采用高溫注射法制備的油溶性FeNi3合金納米離子具有更好的分散性，使得該材料能夠長久的保存合金納米材料，另外，用磷脂改性的合金納米材料具有毒副作用小特性，而本發(fā)明繼續(xù)在原材料的基礎(chǔ)上發(fā)展了在材料表面接磷脂，故而使其能夠應(yīng)用于生物體內(nèi)，提出了該材料在腫瘤光熱治療方面的應(yīng)用。本研宄合成方法簡單，光熱轉(zhuǎn)換性能較好，有著很好的抗酸堿性及穩(wěn)定性。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的創(chuàng)新點是:
[0022]1.制得的FeNi3^金納米合金磁性穩(wěn)定，粒徑均勻，分散性好，水溶性好可以長期在水溶液中長時間穩(wěn)定存在；
[0023]2.制備的FeNi3合金納米合金具有優(yōu)良的光熱轉(zhuǎn)換效率，光熱穩(wěn)定性及抗酸堿性能力；
[0024]3.操作簡單，對環(huán)境無污染。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明中所制備的FeNi3m米合金TEM ；
[0026]圖2為本發(fā)明中所制備的FeNi3m米合金XRD圖譜；
[0027]圖3為本發(fā)明中所制備的FeNi3納米合金的磁滯回線；
[0028]圖4為本發(fā)明中所制備的油溶性及水溶性FeNi3納米合金紅外光譜；
[0029]圖5為本發(fā)明中所制備的FeNi3m米合金水溶液TEM ；
[0030]圖6為本發(fā)明中所制備的FeNi3納米合金分別分散在水、PBS、1640+10%血清中的水和動力學(xué)半徑連續(xù)10天的追蹤；
[0031]圖7為本發(fā)明中所制備的FeNi3納米合金分別分散在水、PBS、1640+10%血清中的照片；
[0032]圖8為本發(fā)明中所制備的FeNi3納米合金的光熱轉(zhuǎn)換升溫效果圖；
[0033]圖9為本發(fā)明中所制備的FeNi3納米合金光熱轉(zhuǎn)換穩(wěn)定性檢測圖；
[0034]圖10為本發(fā)明中制備的FeNi3m米合金在光照前后的紫外吸收曲線；
[0035]圖11為本發(fā)明中制備的FeNi3m米合金在光照Ih不同時間段808nm處的吸光度變化；
[0036]圖12為本發(fā)明中制備的FeNi3m米合金在不同pH值條件下的紫外吸收曲線；
[0037]圖13為本發(fā)明中制備的FeNi3納米合金在不同濃度及不同細胞種類的細胞光熱測試;
[0038]圖14為本發(fā)明中制備的FeNi3納米合金在小白鼠中的腫瘤升溫曲線圖；
[0039]圖15為本發(fā)明中制備的FeNi3納米合金用于活體的近紅外光熱成像圖。
【具體實施方式】
[0040]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0041]實施例1
[0042]水溶性FeNi3納米合金在光熱治療中的應(yīng)用，以水溶性FeNi 3納米合金作為腫瘤光熱治療的材料。其中水溶性FeNi3納米合金通過以下方法制得:利用油胺做溶劑，將鐵源Fe (acac) 3、鎳源Ni (&(^0)2在250?350°C的高溫條件下注射進入油胺中，油胺的用量為使鐵元素在溶劑中的摩爾濃度為0.0125mol/L ;制出合金材料，取該合金材料lmg，然后加入具備兩親性的磷脂25mg作為表面活性劑進行水溶性改善，得到磁化強度高的光熱效果明顯的磁性合金材料。
[0043]所述的鐵源、鎳源的用量為使鐵元素與鎳元素的摩爾比為1:3。
[0044]采用上述方法制得的水溶性FeNi3m米合金，其形狀為球形結(jié)構(gòu)，如圖1所示，粒徑為I?lOOOnm。圖2為本發(fā)明中所制備的FeN