一种赫赛汀修饰的载有量子点/四氧化三铁的磁性荧光二氧化硅纳米粒的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种赫赛汀修饰的多面体低聚倍半氧硅烷共轭的量子点-二氧化硅/四氧化三铁纳米粒的制备方法。
【背景技术】
[0002]癌症是世界人口死亡的主要因素，由于它易于转移的特性导致其很难治愈，这意味着癌细胞可以从最初的肿瘤细胞分离到达血管，进而到达人体的不同组织。癌细胞从最初的肿瘤组织分离，然后再周围的血管中循环就是我们熟知的循环肿瘤细胞。分离和检测这些细胞将帮助我们进行癌症的早期诊断，这对于病人的诊断结果和治疗效果的监测都是至关重要的。
[0003]目前有几种方法已经用于循环肿瘤细胞的分离和计数，例如免疫磁珠细胞分选和荧光激活细胞分选是两种最常用的商业方法。然而这些方法遭遇着很低的肿瘤细胞的复原率，而且它们当中的一些需要在检测之前用荧光抗体进行进一步复杂的细胞染色工作。这样的一个处理过程将需要花费更多的细胞培养时间，同时也会减少检测的精准度。目前可用于细胞分离的微流体技术显示了美好的前景。与分批分离相比，通过细胞和微流体表面修饰的抗体之间更长的接触时间和更强的相互作用，可以获得更高的恢复度。然而，这一技术需要复杂的合成过程和通过抗体进行特别的修饰，同时捕获的细胞通常需要分离以用于检测。最近，V1vy课题组报道了一种新的微流体，它结了微流体和磁场细胞分离的优点。这是一系列生物功能化超顺磁粒子，用磁场模式在微通道中进行的自组装。这种新的装置应用了有磁性的玻璃粉来取代一些聚合物，这更容易合成和用抗体修饰，也因此显示了非常好的工业前景。
[0004]运用纳米技术作为枢纽将荧光，磁性和特异性靶向三种性能结合起来可以更好的实现癌细胞的筛选和检测。由于纳米粒中有四氧化三铁,这些纳米粒很容易通过磁场从血液中分离出来，因此可以用于细胞分离；由于纳米粒中量子点的荧光作用，筛选过程可被动态观察，可直接实现整个监测过程；由于纳米粒表面有特异性抗体修饰，通过抗体的主动识别作用，特定种类的癌细胞更容易从多种细胞中分离。细胞检测的简化，细胞筛选的可视化以及癌细胞的特异性靶向将提高细胞的存活率和检测的精准度。因此这种集荧光，磁性和靶向功能于一体的多功能复合纳米粒很适用于体内和体外生物成像应用。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提出制备一种赫赛汀修饰的多面体低聚倍半氧硅烷共轭的量子点-二氧化硅/四氧化三铁纳米粒的制备方法，本发明提供的制备方法为:首先制备多面体低聚倍半氧硅烷(POSS)共轭的量子点，使其具有更高的量子产率，随后用介孔二氧化硅球包覆POSS共轭的量子点，为量子点提供一个稳定和坚固的结构，同时也能为进一步的表面修饰提供一个活化表面，然后将Br-1O共轭到QD-SiNP的外层，使二氧化硅纳米粒具有磁性，最后将氧化铁层的二氧化硅纳米粒用赫赛汀功能化，以赫赛汀作为靶向配体，可用以主动靶向HER2过度表达的癌细胞。合成出的复合纳米粒具有荧光，磁性和靶向功能，有很高的光学强度，稳定的耐光性以及相对低的毒性，适用于体内和体外生物成像应用。
[0006]本发明解决所述制备一种赫赛汀修饰的多面体低聚倍半氧硅烷共轭的量子点-二氧化硅/四氧化三铁纳米粒技术问题的技术方案是，设计一种能将四氧化三铁纳米粒共轭到介孔二氧化硅包覆量子点纳米粒外层的方法，具体工艺为:将合成出的量子点用POSS修饰，随后加入到75ml水和4ml2M的氢氧化钠混合溶液中，加热至75°C，然后将3ml正硅酸乙酯和3ml乙酸乙酯加入到上述反应溶液中搅拌3小时，将1mg上述所得二氧化硅纳米粒和4ml三乙氧基硅烷溶于1ml无水乙醇中，在70°C下回流反应，最后将1000N Fe3O4和载有量子点的二氧化硅纳米粒溶于含有20 μ L三乙胺的乙醇溶液中，在75°C下氮气保护反应24小时，将反应后的产物用乙醇离心洗涤，即可得到多面体低聚倍半氧硅烷共轭的量子点-二氧化娃/四氧化三铁纳米粒。
[0007]本发明采用了一种可用于细胞分离和检测的多功能纳米系统，它结合了免疫磁和活性荧光的细胞分离的优势，既可用于直接分批处理，又可用于新开发的微流体。这种复合纳米粒有很高的光学强度，稳定的耐光性以及相对低的毒性，因此很适用于体内和体外生物成像应用。
【具体实施方式】
[0008]下面结合实施例进一步叙述本发明。具体实施例不限制本发明的权利要求。
[0009]本发明所述制备一种赫赛汀修饰的多面体低聚倍半氧硅烷共轭的量子点-二氧化硅/四氧化三铁纳米粒制备方法技术方案是，采用多步法制备复合纳米粒，具体工艺为:首先用水包油的方法制备POSS共轭的量子点，随后用正硅酸乙酯和乙酸乙酯制备二氧化硅球包覆POSS共轭的量子点纳米球，然后将用溴代异丁酸制备的Br-1O共轭到QD-SiNP的外层，最后将赫赛汀共轭到1-QD-SiNP上，即可得到赫赛汀修饰的多面体低聚倍半氧硅烷共轭的量子点-二氧化硅/四氧化三铁复合纳米粒。
[0010]本发明所述的得到的赫赛汀修饰的多面体低聚倍半氧硅烷共轭的量子点-二氧化硅/四氧化三铁复合纳米粒。在申请人检索的范围内，未见有这种磁性荧光靶向复合纳米粒及其制备方法的文献报道。又由于本发明所述的赫赛汀修饰的多面体低聚倍半氧硅烷共轭的量子点-二氧化硅/四氧化三铁复合纳米粒兼具荧光，磁性和靶向功能，有望用于循环肿瘤细胞的分离和检测。
[0011]本发明未述及之处适用于现有技术。
[0012]实施例1:
[0013]将50 μ L的量子点溶于氯仿中，其浓度为50 μ Μ，随后将5ml的0.55mM CTAB水溶液倒入上述溶液中，然后将所得溶液剧烈搅拌30分钟，形成水包油微乳液。随后将水溶液加热至60°C，以蒸发除去氯仿，然后将3ml正硅酸乙酯和3ml乙酸乙酯加入到上述反应溶液中搅拌3小时。用乙醇重复洗涤载有量子点的二氧化硅纳米粒以除去未反应完的反应物，可得到二氧化硅包覆量子点的纳米球。实施例2:
[0014]对二氧化硅的进行表面修饰，将1mg 二氧化硅纳米粒和4ml三乙氧基硅烷溶于1ml无水乙醇中，在70°C下回流反应3小时。对四氧化三铁进行表面修饰，将1.3g BMPA和15mg Fe3O4纳米粒溶解在1ml正己烷中，反应在氮气保护流下持续72小时。为了将四氧化三铁纳米粒共轭到载有量子点的二氧化硅纳米粒上，将1000N Fe3O4和载有量子点的二氧化硅纳米粒溶于有20 μ L三乙胺的乙醇溶液中，将反应物加热至75°C在氮气保护下回流反应24小时，得到的反应物用乙醇离心洗涤除去多余的Fe3O4,即可得到四氧化三铁共轭的二氧化硅包覆量子点的纳米粒。
[0015]实施例3:
[0016]将赫赛汀溶解在PBS溶液中稀释至lmg/ml，将抗体和纳米粒在室温下适度震荡过夜混合，通过离心和PBS溶液的进一步洗涤之后，即可得到赫赛汀修饰的多面体低聚倍半氧硅烷共轭的量子点-二氧化硅/四氧化三铁复合纳米粒。
【主权项】
1.一种赫赛汀修饰的多面体低聚倍半氧硅烷共轭量子点-二氧化硅/四氧化三铁纳米粒的制备方法，其特征在于本发明提供的方法为:首先制备多面体低聚倍半氧硅烷(POSS)共轭的量子点，随后用二氧化硅球包覆POSS共轭的量子点(QD-SiNP)，然后将用溴修饰的四氧化三铁(Br-1O)共轭到QD-SiNP的外层(1-QD-SiNP)，最后将赫赛汀共轭到1-QD-SiNP上，最终得到了赫赛汀修饰的多面体低聚倍半氧硅烷共轭量子点-二氧化硅/四氧化三铁纳米粒，一种具有荧光和磁性的靶向复合纳米粒。
2.根据权利要求1所述的一种赫赛汀修饰的多面体低聚倍半氧硅烷共轭量子点-二氧化硅/四氧化三铁纳米粒的制备方法，其特征在于所述的量子点为多面体低聚倍半氧硅烷修饰的。
3.根据权利要求1所述的一种赫赛汀修饰的多面体低聚倍半氧硅烷共轭量子点-二氧化硅/四氧化三铁纳米粒的制备方法，其特征在于所述的四氧化三铁为Br修饰的。
4.根据权利要求1所述的一种赫赛汀修饰的多面体低聚倍半氧硅烷共轭量子点-二氧化硅/四氧化三铁纳米粒的制备方法，其特征在于所述的纳米粒为赫赛汀修饰的。
【专利摘要】本发明涉及一种赫赛汀修饰的载有量子点/四氧化三铁的磁性荧光二氧化硅纳米粒的制备方法，本发明制备的复合纳米粒可用分离和检测循环肿瘤细胞。本发明提供的一种赫赛汀修饰的载有量子点/四氧化三铁的磁性荧光二氧化硅纳米粒的制备方法是：首先制备多面体低聚倍半氧硅烷(POSS)共轭的量子点，随后用二氧化硅球包覆POSS共轭的量子点，然后将Br-IO共轭到QD-SiNP的外层，最后将赫赛汀共轭到IO-QD-SiNP上，最终得到了赫赛汀修饰的载有量子点/四氧化三铁的磁性荧光二氧化硅纳米粒。该方法制备的复合纳米粒具有荧光，磁性和靶向功能，有望用于体内和体外生物成像方面更多的应用。
【IPC分类】C09K11-06, B82Y40-00, B82Y30-00, C09K11-02, H01F1-11, C12N5-09
【公开号】CN104560009
【申请号】CN201310485311
【发明人】潘杰, 卞雨霞, 万冬, 卢涛
【申请人】天津工业大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月15日