本發(fā)明涉及生物成像技術領域。更具體地,涉及一種金納米棒/聚乙二醇/碳點納米雜化成像造影材料及其制備方法和應用。
背景技術:
隨著疾病診斷要求的提高,人們對于成像技術的分辨率、靈敏度、成像深度以及靶向效果提出了更高的要求。
熒光壽命(flt)成像顯微鏡(flim)是一種在生物和生物醫(yī)學領域有很高應用價值的光譜技術,可以用于定量分析測量細胞的微環(huán)境。與傳統(tǒng)的基于熒光強度的成像技術不同,flim可獲得較好的圖像。因為熒光壽命是分子本身的特性,與熒光分子所處的微環(huán)境相關,但是與熒光團的濃度和激發(fā)光強度無關。有機染料和半導體量子點作為優(yōu)異的熒光造影劑,可應用于flim成像領域,但仍存在一定的缺陷:有一定的細胞毒性,同時有著光漂白現(xiàn)象(arequantumdotstoxic?exploringthediscrepancybetweencellcultureandanimalstudies.acc.chem.res.,2013,46,662-671)。與傳統(tǒng)的熒光造影材料相比,碳點具有較低的生物毒性,不存在降解產生重金屬污染的風險。另外,碳點具有良好的水溶性、較高的量子產率、優(yōu)異的光/化學穩(wěn)定性以及良好的生物相容性(carbon“quantum”dotsforopticalbioimaging.j.mater.chem.b,2013,1,2116-2127),可以作為flim成像的造影劑。
漫反射成像技術(dr)是一種基于研究反射光強度和輻照組織中光源和探測器距離的關系的簡單、安全、容易應用到臨床中的技術。漫反射成像系統(tǒng)通常采用近紅外光作為光源,近紅外光在生物組織中具有較好的穿透性,使得漫反射成像系統(tǒng)具有較好的成像深度。在漫反射成像系統(tǒng)中,金納米棒由于其優(yōu)異的光學散射、吸收性質,使之成為了漫反射成像體系中的優(yōu)良的造影劑。但是,金納米棒存在低熒光效率的問題,不能直接用于flim成像系統(tǒng)。
每一種模式都有各自的不足之處,如flim成像存在熒光信號被組織反射散射導致的成像深度不足的問題,dr成像成像范圍較大的同時有著精度較差的問題。單一成像模式已經不能完全滿足重大疾病診斷的要求。
因此,本發(fā)明提供了一種金納米棒/聚乙二醇/碳點納米雜化成像造影材料,將金納米棒與碳點結合,綜合了金納米棒的光學特性和碳點的熒光性質以及低細胞毒性和良好的生物相容性,實現(xiàn)了多模態(tài)成像。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個目的在于提供一種金納米棒/聚乙二醇/碳點納米雜化成像造影材料。本發(fā)明結合了金納米棒的光學特性與碳點的熒光性質以及低細胞毒性和良好的生物相容性,綜合了flim和dr兩種成像技術的優(yōu)勢,在利用金納米棒提供組織內部(dr成像)的信息的同時,用碳點實現(xiàn)了組織表面(flim成像)的成像。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種金納米棒/聚乙二醇/碳點納米雜化成像造影材料的制備方法。本發(fā)明的制備方法包括聚乙二醇修飾金納米棒以及碳點與金納米棒/聚乙二醇的酰胺反應兩個主要過程,無需高溫高壓、真空,在室溫溫和的條件下就能制備所述的金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料。
本發(fā)明的第三個目的在于提供一種金納米棒/聚乙二醇/碳點納米雜化成像造影材料的應用。
為達到上述第一個目的,本發(fā)明采用下述技術方案:
一種金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料,包括聚乙二醇、連接聚乙二醇一端的金納米棒和通過酰胺反應連接聚乙二醇另一端的碳點。
優(yōu)選地,所述聚乙二醇的分子量為400~10000,長度為4~45nm,適合于作為金納米棒和碳點之間的連接劑,以控制金納米棒和碳點之間的距離。本發(fā)明發(fā)現(xiàn),當聚乙二醇分子量小于400時,聚乙二醇長度太小,導致碳點過于接近金納米棒而熒光猝滅,對熒光壽命成像不利。當聚乙二醇分子量大于10000時,柔性的聚乙二醇分子過長,自身容易彎曲纏繞,一方面不容易控制碳點與金納米棒的距離,另一方面會導致一端的羧基/氨基不容易與碳點進行接觸反應。
優(yōu)選地,所述聚乙二醇一端為巰基修飾,另一端為羧基/氨基修飾。
優(yōu)選地,所述聚乙二醇與金納米棒通過金-硫配位鍵連接,與碳點通過酰胺鍵連接。本發(fā)明發(fā)現(xiàn),聚乙二醇的一端的巰基與金納米棒形成金-硫配位鍵,另一端的羧基/氨基與碳點進行酰胺反應。通過酰胺反應,碳點與聚乙二醇之間形成了酰胺化學鍵,與物理吸附對比,具有更好的穩(wěn)定性,在細胞內復雜的化學環(huán)境下更不容易分解。
優(yōu)選地,所述金納米棒的直徑為10~20nm,長度為40~100nm,長徑比為2~10,縱向紫外吸收峰在600~950nm之間。金納米棒的縱向spr紫外吸收峰收到長徑比的影響,本發(fā)明通過調節(jié)不同比例的長徑比,制備得到不同吸收峰的金納米棒,使得所制備的金納米棒符合dr成像對于造影劑吸收峰的要求。
優(yōu)選地,所述碳點尺寸為1~10nm,熒光壽命為1.0~10.0ns,在365nm波長的激發(fā)光處的熒光峰在400~650nm之間。
為達到上述第二個目的,本發(fā)明采用下述技術方案:
一種金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料的制備方法,包括如下步驟:
1)種子誘導生長法制備金納米棒膠體溶液;
2)將聚乙二醇加入步驟1)得到的金納米棒膠體溶液中,然后在室溫下進行攪拌反應后得到聚乙二醇包覆的金納米棒分散液;所述聚乙二醇與金納米棒的質量比為1:5~100,攪拌反應時間為2~24h;
3)水熱法制備功能化碳點溶液:
將反應原料溶于溶劑進行加熱反應后得到功能化碳點溶液;所述溶劑和反應原料的質量比為1:2~50,反應溫度為120~250℃,反應時間為4~16h;
4)在攪拌條件下,將步驟2)得到的分散液與步驟3)得到的碳點溶液混合后,加入占混合液體積的1~10%的偶聯(lián)劑,繼續(xù)反應15min~4h,得到混合溶液;
5)將步驟4)得到的混合溶液采用透析、離心或干燥提純即可得到金納米棒/聚乙二醇/碳點納米雜化成像造影材料。
優(yōu)選地,步驟1)中所述種子誘導生長法采用文獻preparationandgrowthmechanismofgoldnanorods(nrs)usingseed-mediatedgrowthmethod.chem.mater.2003,15,1957-1962中的方法。
優(yōu)選地,步驟3)中所述反應原料為有機胺或有機酸作為反應原料,所述溶劑為去離子水;所述有機胺為水合肼、二乙醇胺、苯胺、苯二胺或四乙烯五胺,所述有機酸為檸檬酸、抗壞血酸、尿酸、氨基酸、蘋果酸、乙二胺四乙酸或脂肪酸。
優(yōu)選地,步驟3)中所述功能化碳點溶液為氨基功能化或羧基功能化碳點溶液。
優(yōu)選地,步驟4)中分散液與碳點溶液的體積比為2~20:1。
優(yōu)選地,步驟4)中所述偶聯(lián)劑選自1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(edc)、二環(huán)己基碳二亞胺(dcc)、n-羥基硫代琥珀酰亞胺(sulfo-nhs)和n-羥基丁二酰亞胺(nhs)中的一種或兩種;所述偶聯(lián)劑為兩種時,根據實際需要調整兩種偶聯(lián)劑的比例。更優(yōu)選地,步驟4)中所述偶聯(lián)劑選自1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(edc)、二環(huán)己基碳二亞胺(dcc)中的一種。本發(fā)明采用的偶聯(lián)劑在水體系中,具有良好的催化活性,反應條件溫和、可控,不產生污染物。
優(yōu)選地,當所述功能化碳點溶液為氨基功能化碳點溶液時,步驟2)中所述聚乙二醇為摩爾比為0.01~99:1的甲氧基-聚乙二醇-巰基(mpeg-sh)與巰基-聚乙二醇-羧基(hs-peg-cooh)的混合物。
優(yōu)選地,當所述功能化碳點溶液為羧基功能化碳點溶液時,步驟2)中所述聚乙二醇為摩爾比為0.01~99:1的甲氧基-聚乙二醇-巰基(mpeg-sh)與巰基-聚乙二醇-羧基(hs-peg-cooh)的混合物。
本發(fā)明制備得到的金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料水溶性好,不易團聚,其中金納米棒與聚乙二醇通過金-硫配位鍵連接,碳點與聚乙二醇通過酰胺鍵連接,因此具有較好的穩(wěn)定性。
為達到上述第三個目的,本發(fā)明采用下述技術方案:
一種金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料在漫反射成像和熒光壽命成像中的應用。
本發(fā)明將金納米棒與聚乙二醇通過金-硫配位鍵連接,碳點與聚乙二醇通過酰胺鍵連接,使得制備得到的成像造影材料同時能夠實現(xiàn)漫反射成像和熒光壽命成像,該材料不僅增加了水溶性,同時穩(wěn)定性較好。
本發(fā)明的有益效果如下:
(1)本發(fā)明提出的金納米棒/聚乙二醇/碳點納米雜化成像造影材料采用聚乙二醇作為連接劑連接金納米棒,一方面可以取代ctab作為金納米棒的分散劑,降低了細胞毒性,提高了生物相容性,另一方面,在增加了金納米棒的水溶性的同時,保持了金納米棒獨特的光學性質。
(2)本發(fā)明提出的金納米棒/聚乙二醇/碳點納米雜化成像造影材料采用聚乙二醇進行酰胺反應連接碳點,得到以化學鍵連接的結構穩(wěn)定的產物。采用不同長度的聚乙二醇,可以實現(xiàn)對碳點與金納米棒之間距離的調控,同時避免了由于距離過小導致碳點失去熒光性能。所得金納米棒/聚乙二醇/碳點納米雜化成像造影材料保留了金納米棒的表面等離子體共振性質以及碳點的熒光性質。在制備方法上,具有反應條件溫和、簡單、可控,不產生污染物等優(yōu)勢。
(3)本發(fā)明提出的金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料通過金納米棒優(yōu)異的光學反射、散射性能可以實現(xiàn)漫反射(dr)成像,并且在與聚乙二醇和碳點進行連接后,增強了金納米棒的漫反射成像性能,同時通過碳點實現(xiàn)熒光壽命成像(flim),從而實現(xiàn)多模態(tài)成像。
附圖說明
下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細的說明。
圖1示出本發(fā)明實施例1中金納米棒的透射電鏡圖。
圖2示出本發(fā)明實施例1中碳點的透射電鏡圖。
圖3示出本發(fā)明實施例1中金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料的透射電鏡圖。
圖4(a)示出本發(fā)明實施例1中金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料的漫反射成像光譜。
圖4(b)示出本發(fā)明實施例1中金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料的平均斜率。
圖5示出本發(fā)明實施例1中金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料所得的熒光壽命成像(flim)圖。
圖6示出本發(fā)明實施例1中金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料熒光光譜和吸收光譜。
具體實施方式
為了更清楚地說明本發(fā)明,下面結合優(yōu)選實施例和附圖對本發(fā)明做進一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標記進行表示。本領域技術人員應當理解,下面所具體描述的內容是說明性的而非限制性的,不應以此限制本發(fā)明的保護范圍。
實施例1
一種金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料的制備,包括以下步驟:
1)制備金納米棒
采用種子誘導生長法制備金納米棒(preparationandgrowthmechanismofgoldnanorods(nrs)usingseed-mediatedgrowthmethod.chem.mater.2003,15,1957-1962)。制備得到的金納米棒直徑約為15nm,長度約為45nm,長徑比為3,紫外吸收峰為600nm,圖1示出該金納米棒的透射電鏡圖。
2)制備金納米棒/聚乙二醇復合物
從1)制得的含金納米棒的混合液中取10ml于離心管中,然后依次加入79.2μl濃度為10mmol/l的mpeg-sh和0.8μl濃度為10mmol/l的hs-peg-cooh(mpeg-sh和hs-peg-cooh的比例為99:1),其中所用的mpeg-sh和hs-peg-cooh分子量均為1000。在室溫攪拌4h后,離心處理并用水洗兩次后,得到金納米棒/聚乙二醇復合物。
3)制備氨基功能化碳點
將1g檸檬酸和1.05ml四乙烯五胺溶解于20ml水中,之后轉移至水熱釜中,以250℃的條件水熱反應12h,得到淡黃色的含有氨基功能化的碳點的混合液。將所述的氨基功能化的碳點混合液轉移至100-500d的透析袋內,用水透析得到氨基功能化碳點,所得的碳點尺寸為2nm,熒光壽命為8.5ns,在365nm出激發(fā)的熒光峰為450nm。所得的碳點透射電鏡圖見圖2。
4)金納米棒/聚乙二醇/碳點納米雜化成像造影材料的制備
將步驟3)得到的金納米棒/聚乙二醇復合物分散于10ml水中,然后在室溫攪拌的條件下,依次加入80μl濃度為20mmol/l的edc溶液和80μl濃度為20mmol/l的nhs溶液。4h后加入2ml步驟3)得到的氨基功能化碳點反應12h,得到含有金納米棒/聚乙二醇/碳點的混合溶液。
5)將步驟4)得到的含有金納米棒/聚乙二醇/碳點的混合溶液轉移至8k-14k的透析袋內,用水透析得到金納米棒/聚乙二醇/碳點納米雜化成像造影材料,透射電鏡圖見圖3。制備得到的金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料在紫外可見吸收光譜中有530nm和730nm兩個吸收峰,并且其熒光發(fā)射光譜的發(fā)射峰為400-500nm。
漫反射成像測試:儀器采用基于漫反射光學技術專門搭建的設備(negoh-optechnologies,israel),方法采用in-vivotumordetectionusingdiffusionreflectionmeasurementsoftargetedgoldnanorods-aquantitativestudy.journalofbiophotonics,2012,263-273中所述方法,測試結果如圖4所示,漫反射光強-距離曲線的斜率代表了漫反射成像的效果,斜率越大,成像越靈敏,效果越好。結合圖4可知本發(fā)明的金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料具有更大的斜率,具有更好的成像效果和靈敏度。
熒光壽命成像測試:所使用的掃描共聚焦顯微鏡儀器型號為picoquantmicrotime200microscope(pqmt200),采用的光源為473nm的皮秒脈沖激光。結合圖5可知,本發(fā)明制備得到的金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料具有flim成像性能,其熒光壽命為6.5ns。
實施例2
一種金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料的制備,包括以下步驟:
1)制備金納米棒
采用種子誘導生長法制備金納米棒(preparationandgrowthmechanismofgoldnanorods(nrs)usingseed-mediatedgrowthmethod.chem.mater.2003,15,1957-1962)。所得的金納米棒直徑為10nm,長度為100nm,長徑比為10,其紫外吸收峰在950nm處。
2)制備金納米棒/聚乙二醇復合物
從1)制得的含金納米棒的混合液中取10ml于離心管中,然后依次加入36μl濃度為10mmol/l的mpeg-sh和36μl濃度為10mmol/l的hs-peg-nh2(mpeg-sh和hs-peg-nh2的比例為1:1),其中所用的mpeg-sh和hs-peg-cooh分子量均為10000。在室溫攪拌4h后,離心處理并用水洗兩次后,得到金納米棒/聚乙二醇復合物。
3)制備羧基功能化碳點
將1g檸檬酸溶解于20ml水中,之后轉移至水熱釜中,以120℃的條件水熱反應12h,得到淡黃色的含有羧基功能化的碳點的混合液。將所述的羧基功能化的碳點混合液轉移至100-500d的透析袋內,用水透析得到氨基功能化碳點,所得的碳點尺寸為1nm,熒光壽命為1.6ns,在365nm出激發(fā)的熒光峰在400-500nm之間。
4)金納米棒/聚乙二醇/碳點納米雜化成像造影材料的制備
將步驟3)得到的金納米棒/聚乙二醇復合物分散于10ml水中,然后在室溫攪拌的條件下,依次加入200μl濃度為20mmol/l的edc溶液和200μl濃度為20mmol/l的nhs溶液。4h后加入0.5ml步驟3)得到的羧基功能化碳點反應12h,得到含有金納米棒/聚乙二醇/碳點的混合溶液。
5)將步驟4)得到的含有金納米棒/聚乙二醇/碳點的混合溶液轉移至8k-14k的透析袋內,用水透析得到金納米棒/聚乙二醇/碳點納米雜化成像造影材料。
漫反射成像測試和熒光壽命成像測試:測試方法同實施例1,所述金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料在漫反射成像和熒光壽命成像中的性能均與實施例1相近。
實施例3
一種金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料的制備,包括以下步驟:
1)制備金納米棒
采用種子誘導生長法制備金納米棒(preparationandgrowthmechanismofgoldnanorods(nrs)usingseed-mediatedgrowthmethod.chem.mater.2003,15,1957-1962)。所得的金納米棒直徑約為15nm,長度約為45nm。長徑比為3,紫外吸收峰為600nm。
2)制備金納米棒/聚乙二醇復合物
從1)制得的含金納米棒的混合液中取10ml于離心管中,然后依次加入72μl濃度為10mmol/l的mpeg-sh和8μl濃度為10mmol/l的hs-peg-cooh(mpeg-sh和hs-peg-cooh的比例為9:1),其中所用的mpeg-sh和hs-peg-cooh分子量均為1000。在室溫攪拌4h后,離心處理并用水洗兩次后,得到金納米棒/聚乙二醇復合物。
3)制備氨基功能化碳點
按照文獻(red,green,andblueluminescencebycarbondots:full-coloremissiontuningandmulticolorcellularimaging.angew.chem.int.ed,2015,54(18),5360-5363)方法,即用對苯二胺為碳源,180℃,12小時為反應條件進行水熱反應后提純。得到氨基功能化碳點,所得的碳點尺寸為1nm,熒光壽命為1.6ns,在485nm出激發(fā)的熒光峰在500-650nm之間。
4)金納米棒/聚乙二醇/碳點納米雜化成像造影材料的制備
將步驟3)所得的金納米棒/聚乙二醇復合物分散于10ml水中,然后在室溫攪拌的條件下,加入800μl濃度為20mmol/l的edc溶液。4h后加入0.5ml所述的氨基功能化碳點反應12h,得到含有金納米棒/聚乙二醇/碳點的混合溶液。
5)將步驟4)得到的含有金納米棒/聚乙二醇/碳點的混合溶液轉移至8k-14k的透析袋內,用水透析得到所述金納米棒/聚乙二醇/碳點納米雜化成像造影材料。
漫反射成像測試和熒光壽命成像測試:測試方法同實施例1,所述金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料在漫反射成像和熒光壽命成像中的性能均與實施例1相近。
實施例4
一種金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料的制備,方法與實施例1基本相同,不同之處在于:將步驟2)中peg用量改為0.8μl濃度為10mmol/l的mpeg和79.2μl的濃度為10mmol/l的hs-peg-cooh(mpeg-sh和hs-peg-cooh的比例為1:99),其中所用的mpeg-sh和hs-peg-cooh分子量均為1000。
最終得到的金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料在紫外可見吸收光譜中有530nm和730nm兩個吸收峰,并且其熒光發(fā)射光譜的發(fā)射峰為400-500nm,如圖6所示。
漫反射成像測試和熒光壽命成像測試:測試方法同實施例1,所述金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料在漫反射成像和熒光壽命成像中的性能均與實施例1相近。
實施例5
一種金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料的制備,方法與實施例1基本相同,不同之處在于:步驟2)中mpeg-sh和hs-peg-cooh分子量改為400。
最終得到的金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料在紫外可見吸收光譜中有530nm和730nm兩個吸收峰,并且其熒光發(fā)射光譜的發(fā)射峰在400-500nm之間。
漫反射成像測試和熒光壽命成像測試:測試方法同實施例1,所述金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料在漫反射成像和熒光壽命成像中的性能均與實施例1相近。
實施例6
一種金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料的制備,方法與實施例1基本相同,不同之處在于:步驟4)中氨基功能化的碳點用量改為1ml。
最終得到的金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料在紫外可見吸收光譜中有530nm和730nm兩個吸收峰,并且其熒光發(fā)射光譜的發(fā)射峰在400-500nm之間。
漫反射成像測試和熒光壽命成像測試:測試方法同實施例1,所述金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料在漫反射成像和熒光壽命成像中的性能均與實施例1相近。
實施例7
一種金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料的制備,方法與實施例1基本相同,不同之處在于:將步驟1)中金納米棒的直徑改為20nm,長度改為40nm,長徑比改為2。
最終得到的金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料在紫外可見吸收光譜中有530nm和600nm兩個吸收峰,并且其熒光發(fā)射光譜的發(fā)射峰在400-500nm之間。
漫反射成像測試和熒光壽命成像測試:測試方法同實施例1,所述金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料在漫反射成像和熒光壽命成像中的性能均與實施例1相近。
實施例8
一種金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料的制備,方法與實施例1基本相同,不同之處在于:將步驟2)中mpeg和peg-cooh的分子量改為400。其他均按照實施例1相同的方法制備制備金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料。
最終得到的金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料在紫外可見吸收光譜中有530nm和800nm兩個吸收峰,并且其熒光發(fā)射光譜的發(fā)射峰在400-500nm之間。
漫反射成像測試和熒光壽命成像測試:測試方法同實施例1,所述金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料在漫反射成像和熒光壽命成像中的性能均與實施例1相近。
實施例9
一種金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料的制備,方法與實施例1基本相同,不同之處在于:將步驟3)中碳點制備的水熱條件改為120℃,16小時。
最終得到的金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料在紫外可見吸收光譜中有530nm和800nm兩個吸收峰,并且其熒光發(fā)射光譜的發(fā)射峰在400-500nm之間。
漫反射成像測試和熒光壽命成像測試:測試方法同實施例1,所述金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料在漫反射成像和熒光壽命成像中的性能均與實施例1相近。
對比例1
一種成像造影材料的制備,方法同實施例1,不同之處在于:步驟2)中所用peg為1000分子量的mpeg-cooh,不包括hs-peg-cooh。
在沒有羧基官能團的條件下,碳點無法與peg共價交聯(lián),未能形成金納米棒-聚乙二醇-碳點納米雜化成像造影材料,只能得到金納米棒/聚乙二醇納米雜化材料。
漫反射成像測試:測試方法同實施例1,結合圖4.表明,金納米棒/聚乙二醇納米雜化材料與金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料相比,其斜率低,漫反射成像效果較差。
熒光壽命成像測試:測試方法同實施例1,結果表明,金納米棒/聚乙二醇不具備熒光性能,不能進行熒光壽命成像。
對比例2
一種成像造影材料的制備,方法同實施例1,不同之處在于:步驟3)制備的碳點為不含氨基官能團的碳點。
沒有氨基官能團的碳點無法與peg-cooh形成酰胺共價鍵,不能形成金納米棒-聚乙二醇-碳點納米雜化成像造影材料。只能得到金納米棒/聚乙二醇納米雜化材料。
漫反射成像測試:測試方法同實施例1,效果比金納米棒/聚乙二醇/碳點的納米雜化成像造影材料差。
熒光壽命成像測試:測試方法同實施例1,結果表明,金納米棒/聚乙二醇不具備熒光性能,不能進行熒光壽命成像。
結論:本發(fā)明中金納米棒與聚乙二醇通過金-硫配位鍵連接,碳點與聚乙二醇通過酰胺鍵連接,使得金納米棒、聚乙二醇和碳點之間相互配合、協(xié)同作用,從而令制備得到的成像造影材料同時具有金納米棒和碳點優(yōu)異性能,既能夠實現(xiàn)漫反射成像,也能夠實現(xiàn)熒光壽命成像。缺少任一組分的配合都會使成像材料無法兼具金納米棒和碳點的性能。本發(fā)明提出的金納米棒/聚乙二醇/碳點納米雜化成像造影材料制備方法簡單、可控,在增加了金納米棒的水溶性的同時,保持了金納米棒獨特的光學性質,具有較好的穩(wěn)定性。
顯然,本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例,而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定,對于所屬領域的普通技術人員來說,在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動,這里無法對所有的實施方式予以窮舉,凡是屬于本發(fā)明的技術方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之列。