本發(fā)明屬于納米材料制備和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種Ni_0.85Se納米材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

近年來，納米材料在生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用得到了科學(xué)家的重視，尤其在疾病診斷、疾病預(yù)防、藥物治療等方面都取得很大的進(jìn)步。納米材料在生物醫(yī)學(xué)方面的發(fā)展使得單個(gè)體系中同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種功能變得有可能，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)診斷和治療的多功能納米材料是目前研究的熱點(diǎn)之一。診療一體化的實(shí)現(xiàn)，可以顯著提高腫瘤的治療效果。

近紅外光具有組織穿透性強(qiáng)、對組織幾乎無損傷等優(yōu)點(diǎn)，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域是一種理想的光源。近紅外光要想在生物體內(nèi)發(fā)揮診療作用，需要對近紅外光具有良好吸收的納米材料將其轉(zhuǎn)換成熱能，從而可用于腫瘤部位的光響應(yīng)治療和實(shí)時(shí)成像。因此，亟待發(fā)展基于近紅外光響應(yīng)的納米材料，并使其擁有同時(shí)實(shí)現(xiàn)光響應(yīng)治療(如光動力治療、光熱治療)和光響應(yīng)成像(如光學(xué)成像、光聲成像)的能力。

Ni_0.85Se是一種很重要的半導(dǎo)體材料，有著優(yōu)異的電磁學(xué)及物理化學(xué)性能，已經(jīng)在太陽能電池、催化、超級電容器、傳感器、電導(dǎo)材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。目前，Ni_0.85Se的合成方法主要有水熱/溶劑熱合成法、固相合成法、超聲合成法、機(jī)械合金法、化學(xué)氣相沉積法等。復(fù)雜的合成方法、繁瑣的表面修飾、較差的生物相容性等，限制了Ni_0.85Se納米材料在生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用。到目前為止，還沒有Ni_0.85Se納米材料在腫瘤光熱治療、化療及光聲成像方面的報(bào)道。因此，發(fā)展一種綠色簡單的方法一步合成分散性良好的Ni_0.85Se納米材料，并且研究其在生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用具有重要的研究價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種Ni_0.85Se納米材料及其制備方法和應(yīng)用，旨在通過一步法合成具有很好的生物相容性和較好分散性的Ni_0.85Se納米材料，并將其用于腫瘤的光熱治療和化療及光聲成像。

本發(fā)明解決技術(shù)問題，采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明首先公開了一種Ni_0.85Se納米材料，其粒徑為2～50nm，表面有親水性配體修飾。所述的親水性配體為白蛋白、聚丙烯酸和透明質(zhì)酸中的至少一種。

上述Ni_0.85Se納米材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)在惰性氣體保護(hù)下，將硒粉和硼氫化鈉溶解在水中，混合均勻，然后還原至溶液無色，獲得硒氫化鈉溶液；

(2)將親水性配體和鎳鹽的混合水溶液滴加到所述硒氫化鈉溶液中，然后室溫下攪拌5min～2h，離心，獲得Ni_0.85Se納米材料；

(3)將所述Ni_0.85Se納米材料放在超純水中透析24h，每隔3～4h換一次水，即獲得Ni_0.85Se納米材料的水溶液。

其中，所述鎳鹽為氯化鎳、乙酸鎳、硝酸鎳、溴化鎳和碘化鎳中的至少一種。

其中，硒粉和硼氫化鈉的物質(zhì)的量之比為1：3，鎳鹽和硒粉的物質(zhì)的量之比為1：1。

本發(fā)明還進(jìn)一步公開了上述Ni_0.85Se納米材料的應(yīng)用，即用于作為藥物載體，通過吸附作用負(fù)載抗癌藥物；和/或用于作為光熱治療劑；和/或用于作為光聲成像的造影劑。

其中，所述抗癌藥物為順鉑、阿霉素、喜樹堿、柔紅霉素、長春堿、他莫昔芬和博來霉素中的至少一種。

本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

1、本發(fā)明在常溫水相的條件下通過一步法合成了分散性良好的Ni_0.85Se納米材料，合成方法簡單綠色，便于工業(yè)化；

2、本發(fā)明所制備的Ni_0.85Se納米材料具有良好的生物相容性，在近紅外區(qū)域有著較強(qiáng)的吸收，有著較高的光熱轉(zhuǎn)換效率，且具有良好的光熱穩(wěn)定性，可用于腫瘤的光熱治療、光聲成像；

3、本發(fā)明所制備的Ni_0.85Se納米材料可以作為藥物載體，通過吸附的方式對抗癌藥物進(jìn)行負(fù)載，所得Ni_0.85Se納米藥物復(fù)合物具有pH響應(yīng)的藥物釋放，可用于腫瘤的化療。

附圖說明

圖1為實(shí)施例1和實(shí)施例2中有無親水性配體修飾的Ni_0.85Se納米材料在水中分散性的對比；

圖2為實(shí)施例2所得Ni_0.85Se納米材料的X-射線衍射圖；

圖3為實(shí)施例2所得Ni_0.85Se納米材料的的透射電鏡圖；

圖4為不同濃度Ni_0.85Se納米材料的水溶液的紫外-可見吸收光譜圖；

圖5為不同濃度Ni_0.85Se納米材料的水溶液在808nm激光下照射10min的升溫曲線圖；

圖6為Ni_0.85Se納米材料的水溶液在808nm激光下反復(fù)照射5次的光熱穩(wěn)定效果圖；

圖7為小鼠體內(nèi)注入Ni_0.85Se納米材料前后的光聲成像對比圖；

圖8為游離阿霉素、Ni_0.85Se納米藥物復(fù)合物在pH為7.4和5.0的磷酸鹽緩沖液下的藥物釋放曲線；

圖9為MTT法表征照射前后游離阿霉素、Ni_0.85Se納米材料及Ni_0.85Se納米藥物復(fù)合物對Hela細(xì)胞活性圖(a為激光照射0min，b為激光照射5min)。

具體實(shí)施方式

下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，下述實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

實(shí)施例1、表面無親水性配體修飾的Ni_0.85Se納米材料的制備

(1)在惰性氣體保護(hù)下，將0.1mmol硒粉和0.3mmol硼氫化鈉溶解在80mL水中，混合均勻，還原至溶液無色，得到硒氫化鈉溶液；

(2)將0.1mmol氯化鎳溶解20mL超純水的混合溶液中，逐滴加入步驟(1)所得硒氫化鈉溶液，室溫下攪拌5min，離心，獲得Ni_0.85Se納米材料

(3)將Ni_0.85Se納米材料放在超純水中透析24h，每隔3～4h換一次水，即獲得黑色的Ni_0.85Se納米材料的水溶液。

實(shí)施例2、表面有聚丙烯酸修飾的Ni_0.85Se納米材料的制備

(1)在惰性氣體保護(hù)下，將0.1mmol硒粉和0.3mmol硼氫化鈉溶解在80mL水中，混合均勻，還原至溶液無色，得到硒氫化鈉溶液；

(2)將0.1mmol氯化鎳溶解在100μL聚丙烯酸溶液和20mL超純水的混合溶液中，逐滴加入步驟(1)所得硒氫化鈉溶液，室溫下攪拌5min，離心，獲得Ni_0.85Se納米材料

(3)將Ni_0.85Se納米材料放在超純水中透析24h，每隔3～4h換一次水，即獲得黑色的Ni_0.85Se納米材料的水溶液。

如圖1所示，對比實(shí)施例1(圖中右側(cè)樣品瓶)和實(shí)施例2(圖中左側(cè)樣品瓶)所獲得的Ni_0.85Se納米材料的水溶液可知，表面沒有親水性配體修飾的Ni_0.85Se納米材料在水中的分散性很差，呈沉淀狀態(tài)，而有聚丙烯酸修飾的Ni_0.85Se納米材料在水中有很好的分散性。

圖2為實(shí)施例2所得Ni_0.85Se納米材料的X-射線衍射圖，與標(biāo)準(zhǔn)卡18-0888對應(yīng)，證明產(chǎn)物為Ni_0.85Se。

圖3為實(shí)施例2所得Ni_0.85Se納米材料的透射電鏡圖，可以看出產(chǎn)物大小均一，平均粒徑在10nm左右。

圖4為不同濃度Ni_0.85Se納米材料的水溶液的紫外-可見吸收光譜圖。可以看出，在較低的濃度下，Ni_0.85Se納米材料便有著較高的近紅外吸收，表明其可用于近紅外光誘導(dǎo)的光熱治療、光聲成像。

實(shí)施例3、光熱升溫測試

取3mL實(shí)施例2中不同濃度(0～500μM)的Ni_0.85Se納米材料的水溶液置于粒度池中，將數(shù)顯溫度計(jì)的探頭浸入溶液中，用808nm激光器以2W的功率照射10min，每10秒中記錄一次溶液的溫度，測試不同濃度Ni_0.85Se納米材料的光熱升溫曲線，結(jié)果見圖5?？梢钥闯觯?08nm激光照射下，Ni_0.85Se納米材料在較低的濃度下即可達(dá)到較高的溫度，表明Ni_0.85Se納米材料可以應(yīng)用于腫瘤的光熱治療。

圖6為Ni_0.85Se納米材料水溶液在808nm激光下反復(fù)照射5次的光熱穩(wěn)定效果圖。具體取3mL濃度340μM的Ni_0.85Se納米材料的水溶液置于粒度池中，然后用808nm激光器以2W的功率照射10min，接著關(guān)掉808nm激光器，讓其自然冷卻至起始溫度，在此過程中用溫度計(jì)記錄溫度的變化，如此循環(huán)5次?？梢钥闯?，Ni_0.85Se納米材料有著良好的光熱穩(wěn)定性。

實(shí)施例4、Ni_0.85Se納米材料的活體光聲成像

取100μL Ni_0.85Se納米材料的水溶液(濃度為5M)通過靜脈注射到接種有人子宮頸腫瘤的雌性BALB/C裸鼠(體重為20g)體內(nèi)，并且在注射0h、4h后對其進(jìn)行光聲成像掃描，以此來觀察注射前后小鼠腫瘤部位成像的變化和光聲強(qiáng)度值的大小。

圖7為小鼠體內(nèi)注入Ni_0.85Se納米材料前后的光聲成像對比圖，可以看出沒有注射Ni_0.85Se納米材料時(shí)，小鼠腫瘤部位只可以看到很微弱的光聲信號；而注射Ni_0.85Se納米材料4h后，在小鼠的腫瘤部位都可以看到很強(qiáng)的光聲信號，表明Ni_0.85Se納米材料可以作為腫瘤的光聲成像的造影劑。

實(shí)施例5、Ni_0.85Se納米藥物復(fù)合物的制備

將3mg的Ni_0.85Se納米材料和0.3mg阿霉素分散在3mL磷酸鹽緩沖液(pH＝7.4)中，然后放在磁力攪拌器上，避光攪拌24h。再以9000rpm/min的轉(zhuǎn)速離心10min，用超純水洗滌數(shù)次，分離未吸附的阿霉素溶液，即得到Ni_0.85Se納米藥物復(fù)合物，將其重新分散在3mL磷酸鹽緩沖液(pH＝7.4)中，避光4℃下保存待用。

取1mL上述制備的Ni_0.85Se納米藥物復(fù)合物置于透析袋中，然后分別放在裝有30mL pH值為7.4和5.0的磷酸鹽緩沖液的離心管中，再置于37℃的搖床中。每隔一段時(shí)間，從中取出3mL上清液，并向其中加入等量的磷酸鹽溶液。通過測量上清液中阿霉素的熒光值來計(jì)算不同阿霉素的釋放情況。為了便于比較，測試與1mL Ni_0.85Se納米藥物復(fù)合物中所含阿霉素等量的純阿霉素溶液在pH值7.4下的藥物釋放情況。

圖8為游離阿霉素、Ni_0.85Se納米藥物復(fù)合物在pH為7.4和5.0的磷酸鹽緩沖液下的藥物釋放曲線，從圖中可知，Ni_0.85Se納米藥物復(fù)合物，可以實(shí)現(xiàn)pH響應(yīng)的藥物釋放，pH值越低，藥物釋放的越多。表明Ni_0.85Se可以作為藥物載體用于腫瘤的化療。

圖9為MTT法表征照射前后游離阿霉素、Ni_0.85Se納米材料及Ni_0.85Se納米藥物復(fù)合物對Hela細(xì)胞活性圖(a為激光照射0min，b為激光照射5min)。

具體測試方式為：將游離阿霉素的水溶液、Ni_0.85Se納米材料水溶液及Ni_0.85Se納米藥物復(fù)合物分別加入培養(yǎng)基中，分別記為培養(yǎng)基a、b、c。其中培養(yǎng)基a中阿霉素的濃度和培養(yǎng)基c中Ni_0.85Se納米藥物復(fù)合物中阿霉素的濃度相同，培養(yǎng)基b中Ni_0.85Se納米材料的濃度和培養(yǎng)基c中Ni_0.85Se納米藥物復(fù)合物Ni_0.85Se納米材料的濃度一致。然后分別用808nm激光照射0min和5min。

圖9a中激光照射0min時(shí)，游離阿霉素和Ni_0.85Se納米藥物復(fù)合物水溶液對Hela細(xì)胞的影響相近，而Ni_0.85Se納米材料水溶液對Hela細(xì)胞影響最小。從圖9b可知，用808nm激光以2W功率照射5min后，在同等濃度下，Ni_0.85Se納米藥物復(fù)合物比Ni_0.85Se納米材料、游離阿霉素的細(xì)胞殺傷更大，產(chǎn)生了1+1>2的效果，表明Ni_0.85Se納米藥物復(fù)合物對光熱-化療聯(lián)合治療腫瘤有著良好的療效。

以上所述僅為本發(fā)明的示例性實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。