超顺磁/上转换荧光多功能纳米生物探针在肿瘤早期诊断上的应用基础研究

通过多步法，首先分别制备超顺磁性和上转换荧光功能纳米材料，调控单一材料的晶粒尺寸。再利用细乳液和Stober相结合的方法将荧光和磁性材料整合为一体，从而构建具有磁性和荧光性能的新型多功能纳米生物探针。分析不同的反应条件对材料的组成、结构和性能的影响。探求最佳的构筑条件，控制合成的复合纳米生物探针保持单体时优异的磁学和荧光性能，并控制复合产物的尺寸大小，使之能满足在生物体中应用的标准。最终合成的产物具有独特的性能：近红外激发光源、粒径较小适合体内检测、稳定性高、荧光不易猝灭等。通过体外、体内试验考察生物探针的生物相容性和体内安全性。将探针在生物体内荧光和磁性双模式成像与常规医学分析相比较，分析其用于肿瘤早期诊断的可行性。该项研究开拓了合成多功能纳米材料的新途径，将"发现－检测－处理"融为一体，为实现多功能纳米材料在肿瘤及时、准确诊断等生物医学方面的实际应用奠定实验基础，并提供科学依据。

通过多步法，我们制备得到超顺磁性和上转换荧光功能纳米材料，并通过不同体系的试验，调控单一材料的晶粒尺寸及性能。再利用细乳液和Stober 相结合的方法将上转换荧光和超顺磁性材料整合为一体，从而构建具有磁性和荧光性能的新型多功能纳米生物探针，并分析不同的反应条件对材料的组成、结构和性能的影响。单体的尺寸被控制在20纳米以内，复合探针的尺寸为50-100nm，能满足在生物体中应用的标准。复合纳米结构探针很好的保留了原有单一材料的磁性和上转换性能，和单一结构材料的性能基本接近，这种结构材料的建立对于单一材料的性能影响较小，没有出现普通荧光染料及量子点与金属或氧化物结合后荧光淬灭的现象，仍然可以观察到三个明显的荧光带(660 nm, 550nm和538 nm)，同样没有表现出明显的失磁或磁性衰退。组装的纳米探针具有独特的性能：近红外激发光源、超顺磁性、粒径较小适合体内检测、稳定性高、荧光不易猝灭等。通过标准的MTT法考查了单一功能材料和双功能材料对细胞产生的毒性，在复合材料浓度低于1.0mg/mL范围内，表现出了良好的生物相容性。该项研究开拓了合成多功能纳米材料的新途径，将“发现－检测－处理”融为一体，为实现多功能纳米材料在肿瘤及时、准确诊断等生物医学方面的实际应用奠定实验基础，并提供科学依据。