多孔道核/壳型磁性复合功能纳米粒子的可控合成及其生物医学应用研究

磁性多功能复合功能纳米粒子在靶向给药、免疫分析、荧光检测分离等领域具有广泛的用途，其性能和应用效果取决于复合粒子的结构。本项目将直接相连结构的磁载药体系、磁性-贵金属复合粒子和磁光复合纳米粒子分别包埋在多孔道的二氧化硅基质中，得到三个具有很好的水溶性、生物相容性和胶体稳定性的多孔道核/壳型结构的磁性复合功能纳米体系。复合粒子的多孔道结构可以改善当前磁靶向给药体系在输送过程中的"脱落"和释放过程中的"突释"现象，可以保证体系的磁学和光学性能，并且二氧化硅壳层的表面可以进一步偶联特异性识别生物分子，在肿瘤的磁靶向治疗、体外蛋白质的分离富集和血液中少量癌细胞的荧光检测等方面具有潜在的应用价值。

我们按原定计划开展了研究：（1）设计并合成了四个基于多孔道结构的磁性复合功能纳米材料，即将预先制备好的Fe3O4-DOX、Fe3O4-Au，Fe3O4/Y2O3:Eu和Fe3O4-NaYF4:Yb,Er复合功能纳米粒子利用Stöber法进行二氧化硅包覆，然后通过“表面保护刻蚀法”将二氧化硅壳层转变为多孔道结构，得到多孔道核/壳型的磁载药纳米粒子(Fe3O4-DOX/pSiO2-PEG)、多孔道核/壳型的磁金复合纳米粒子（Fe3O4-Au/pSiO2）和多孔道核/壳型的磁光复合纳米粒子（Fe3O4/ Y2O3:Eu@pSiO2和Fe3O4-NaYF4:Yb,Er/pSiO2），并初步探讨了其在生物医学、催化等领域中的应用。（2）设计、合成了肝素化的磁性介孔二氧化硅，并研究了其作为生长因子传递载体的可能性。（3）基于上转换NaYF4:Yb,Er发光纳米粒子，发展了两种具有靶向性（叶酸FA靶分子）和良好生物相容性的纳米复合材料NaYF4:Yb,Er@壳聚糖和NaYF4:Yb,Er/碳纳米管并将其用于叶酸受体高表达的人类肺纤维癌细胞H460和宫颈癌Hela细胞的靶向成像检测和同步治疗。（4）将Fe3O4磁性纳米粒子与上转换发光纳米粒子NaYF4:Yb,Er复合组装在一起，并将其表面通过共价键偶联叶酸靶分子和抗癌药物阿霉素，获得了一种集荧光检测、主动靶向识别、高效载药、智能控药释放、无毒副作用、良好的生物相容性和生物降解性于一体的多功能磁靶向药物载体。这些工作都取得了预期的研究成果，而且全面地完成了预期的考核指标: 已经发表研究论文5篇，其中影响因子大于3的4篇，已授权专利三项，参加国际和国内学术会议两次。