【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于近红外二区荧光成像，具体涉及一种近红外二区光激发的稀土荧光成像探针及其制备方法和应用。
技术介绍
1、荧光成像由于其高灵敏度、高时空分辨率和快速反馈等优势，已成为一种有前途的肿瘤诊断成像技术。目前，可见光探针普遍应用于体外研究，在体内应用会受到生物介质对可见光的强烈吸收和散射的限制。为了规避这些缺点，研究者开发了大量近红外一区(700～900nm)的荧光探针，但现有技术仍然受到光穿透深度和光衰减的影响。通过光学模拟预测，在近红外二区(nir-ii，1000～1700nm)荧光成像窗口可以大大降低生物组织的自发荧光，降低光散射系数。具有nir-ii荧光发射的稀土纳米颗粒由于其可设计的窄发射带、抗光漂白的高稳定性和长荧光寿命等特性而适合用作荧光成像探针，在肿瘤成像和血管成像等方面具有重要的应用前景。而传统材料虽然发射峰位于近红外二区，但是激发光(808nm和980nm)却被限制在近红外一区，这也是限制高分辨率荧光成像引导手术的巨大阻碍。此外，由于荧光成像探针在肿瘤内富集较少，难以通过nir-ii荧光成像引导手术切除，通过生物正交的方法，能够进一步提升材料主动靶向能力，使人眼更容易分辨肿瘤组织并进一步引导肿瘤切除。
2、镧系元素是指元素周期表中第6周期第iiib族的从镧到镥的15种元素，其电子排布为[xe]4fn-15d0-16s2(n＝1-15)。三价镧系元素离子(ln3+)是最常见、最稳定的镧系元素氧化态，它们的f轨道分别为空、半占据或全占据。正是因为稀土离子4f电子丰富的能级使其具备丰富的光谱项，虽然构
3、光学成像策略依赖于荧光探针、示踪剂和造影剂的荧光、生物发光和光吸收。光学成像安全有效，但使用可见光时通常缺乏穿透深度。光学成像的功效由光与组织的相互作用决定，包括吸收和散射，并且还受到固有组织自发荧光的干扰，这种干扰随着波长的增加而减少。当波长增加到近红外(nir)(700-1700nm)区域时，会显著减少相应的背景干扰并降低所需的注射剂量，同时减少假阳性信号。因此，具有生物相容性的近红外荧光成像试剂在近年来引起了研究者的广泛兴趣，特别是荧光发射处于生物窗口光谱范围(第一生物窗口650-950nm；第二生物窗口1000-1700nm)的荧光成像试剂。稀土近红外发光纳米材料能够产生位于“第二透明生物窗口”的近红外发射，生物组织散射较少，已被开发用于实现高灵敏度的体内荧光成像。
4、主晶格的选择决定了掺杂剂离子之间的距离、相对空间位置、配位数以及掺杂剂周围的阴离子类型。因此，主晶格的性质及其与掺杂剂离子的相互作用对材料的光学性能具有重要影响。此外，基质材料通常需要具有低声子能量，并且与掺杂剂离子紧密的晶格匹配。由于所有三价稀土离子表现出相似的离子尺寸和化学性质，因此它们的无机化合物是镧系掺杂离子的理想基质材料。近年来，荧光成像探针已经被大量研究，但其激发光大多为808nm和980nm，这严重限制了nir-ii荧光成像引导手术切除。通过构建核壳结构naer(1-a-b-c)f4:hoa,ybb,yc@nay(1-d-e-f)f4:ybd,ere,ndf，能够在1530nm激光激发下获得1150nm处强的近红外二区荧光发射，可用于肿瘤的荧光成像。另一方面，荧光成像试剂在肿瘤内的富集量同样影响着成像效果，通过引入点击化学，以生物正交的方式可以大大提升材料富集量，从而进一步提升成像效果。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
2、本专利技术开发了一种新型的可用于手术引导的近红外二区稀土荧光成像探针及其制备方法。以naer(1-a-b-c)f4:hoa,ybb,yc为核心，在其表面外延生长nay(1-d-e-f)f4:ybd,ere,ndf，通过结构和能量传递途径的设计，使其在1530nm激光激发下发射出1150nm的强近红外二区荧光发射，并在表面引入含有二苄基环氧乙烷(dbco)基团的聚乙二醇基聚合物，同时用1,3,4,6-四-o-乙酰基-n-叠氮乙酰基氨基甘露糖(ac4mannaz)处理肿瘤，即可对肿瘤进行nir-ii荧光成像和手术切除。
3、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。
4、因此，本专利技术的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种近红外二区光激发的稀土荧光成像探针。
5、为解决上述技术问题，本专利技术提供以下技术方案，所述探针由稀土荧光成像纳米粒子naer(1-a-b-c)f4:hoa,ybb,yc@nay(1-d-e-f)f4:ybd,ere,ndf和亲水外壳构成；
6、所述稀土荧光成像纳米粒子为核壳结构，所述核壳结构包括荧光核心和壳层，
7、所述荧光核心为naer(1-a-b-c)f4:hoa,ybb,yc，其中，0≤a≤20％；0≤b≤80％；0≤c≤30％；
8、所述壳层为nay(1-d-e-f)f4:ybd,ere,ndf，其中，0≤d≤60％；0≤e≤15％；0≤f≤40％。
9、作为本专利技术所述近红外二区光激发的稀土荧光成像探针的一种优选方案，其中：所述荧光核心和壳层的摩尔比为1：(0.5～5)。
10、作为本专利技术所述近红外二区光激发的稀土荧光成像探针的一种优选方案，其中：所述亲水外壳为peg分子，包括dspe-peg1000-dbco、nh2-peg1000-dbco、cooh-peg1000-dbco、dspe-peg2000-dbco或dspe-peg3000-dbco中的一种或多种。
11、作为本专利技术所述近红外二区光激发的稀土荧光成像探针的一种优选方案，其中：所述稀土荧光成像纳米粒子和亲水外壳的质量比为(2～3)：5。
12、本专利技术再一的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种近红外二区光激发的稀土荧光成像探针的制备方法。
13、为解决上述技术问题，本专利技术提供以下技术方案，包括，
14、将er源、ho源、y源、yb源、油酸、油胺和十八烯中一种或多种混合溶解后，加入f源、na源进行反应，反应结束后清洗，得到荧光核心；
15、将荧光核心和na源、y源、f源、yb源、er源、nd源、油酸、油胺和十八烯中一种或多种混合溶解并进行反应，反应结束后清洗，得到稀土荧光成像纳米粒子；
16、将稀土荧光成像纳米粒子、亲水外壳原料peg分子溶于溶剂中超声，制备得到稀土荧光成像探针。
17、作为本专利技术所述近红外二区光激发的稀土荧光成像探针的制备方法的一种本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种近红外二区光激发的稀土荧光成像探针，其特征在于：所述探针由稀土荧光成像纳米粒子NaEr(1-a-b-c)F4:Hoa,Ybb,Yc@NaY(1-d-e-f)F4:Ybd,Ere,Ndf和亲水外壳构成；
2.如权利要求1所述的近红外二区光激发的稀土荧光成像探针，其特征在于：所述荧光核心和壳层的摩尔比为1：(0.5～5)。
3.如权利要求1所述的近红外二区光激发的稀土荧光成像探针，其特征在于：所述亲水外壳为PEG分子，包括DSPE-PEG1000-DBCO、NH2-PEG1000-DBCO、COOH-PEG1000-DBCO、DSPE-PEG2000-DBCO或DSPE-PEG3000-DBCO中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的近红外二区光激发的稀土荧光成像探针，其特征在于：所述稀土荧光成像纳米粒子和亲水外壳的质量比为(2～3)：5。
5.如权利要求1所述的近红外二区光激发的稀土荧光成像探针的制备方法，其特征在于：包括，
6.如权利要求5所述的近红外二区光激发的稀土荧光成像探针的制备方法，其特征在于：所述Er源
7.如权利要求5所述的近红外二区光激发的稀土荧光成像探针的制备方法，其特征在于：所述反应，其中，反应温度为290～310℃，反应时间为45～120min。
8.如权利要求5所述的近红外二区光激发的稀土荧光成像探针的制备方法，其特征在于：所述清洗采用的溶液包括无水乙醇、丙酮和环己烷溶液中一种或多种；所述溶剂包括丙酮、四氢呋喃、水、环己烷中一种或多种。
9.如权利要求1～4任一所述的近红外二区光激发的稀土荧光成像探针的应用，其特征在于：所述探针应用于近红外二区荧光成像领域。
10.如权利要求9所述的近红外二区光激发的稀土荧光成像探针的应用，其特征在于：所述稀土荧光成像探针通过生物正交方式在肿瘤部位富集用于引导手术切除。
...【技术特征摘要】
1.一种近红外二区光激发的稀土荧光成像探针，其特征在于：所述探针由稀土荧光成像纳米粒子naer(1-a-b-c)f4:hoa,ybb,yc@nay(1-d-e-f)f4:ybd,ere,ndf和亲水外壳构成；
2.如权利要求1所述的近红外二区光激发的稀土荧光成像探针，其特征在于：所述荧光核心和壳层的摩尔比为1：(0.5～5)。
3.如权利要求1所述的近红外二区光激发的稀土荧光成像探针，其特征在于：所述亲水外壳为peg分子，包括dspe-peg1000-dbco、nh2-peg1000-dbco、cooh-peg1000-dbco、dspe-peg2000-dbco或dspe-peg3000-dbco中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的近红外二区光激发的稀土荧光成像探针，其特征在于：所述稀土荧光成像纳米粒子和亲水外壳的质量比为(2～3)：5。
5.如权利要求1所述的近红外二区光激发的稀土荧光成像探针的制备方法，其特征在于：包括，
6.如权利要求5所述的近红外二区光激发的稀土荧光成像探针的制备方法，其特征在于：所述er源包括ercl3、er(no)3、er(ch3coo)3或er(cf3coo)3中的一种或多种；所述ho源包括hocl3、ho(no)3、ho(ch3coo)3或ho...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯婧，吕柯宏，张洪杰，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：
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