一种双介孔核壳结构的无机‑无机纳米杂化材料及其制备方法与应用与流程

本发明涉一种纳米杂化材料及其制备方法与应用，具体涉及一种核壳结构双介孔无机-无机纳米杂化材料及其制备方法与应用。

背景技术：

近些年来，癌症是导致人类死亡的重要原因之一，肿瘤的检测和治疗一直以来都是困扰人们的一大难题。目前主要的治疗方法有化疗和放疗，但是其严重的副作用也是不容忽视的。对于肿瘤的检测及其针对性治疗更是迫在眉睫。光热治疗采用近红外光激发,具有较大的穿透深度，是近几年新兴的有效治疗方式，但是已报道的一些光热试剂存在光稳定性差、光热转化率低的缺点。因此，制备光稳定性高、光热转化率高的光热治疗试剂有重要意义。

目前，成像手段主要有电子计算机断层扫描(CT)、单光子发射断层扫描(SPECT)、磁共振成像(MRI)。对比于前两种成像技术，磁共振成像对生物体损伤最小，因此成为近来研究的热点之一。但是目前商用的磁共振造影剂存在弛豫时间长、循环周期短的缺点，其组份稳定性、一致性存在不足，且制备方法较为繁琐，产业化难度大。因此合成一种循环周期长、分辨率高的磁共振造影剂显得尤为重要。

技术实现要素：

本发明是针对现有技术中的不足，而提供一种双介孔核壳结构的无机-无机纳米杂化材料及其制备方法与应用，克服其组份稳定性、一致性的不足，简化制备方法，使其易于产业化；使该材料能够满足磁共振造影与光热治疗一体化需求，且显著提高光稳定性、光热转化率、磁共振成像分辨率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种双介孔核壳结构的无机-无机纳米杂化材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)以N，N-二甲基十六烷基溴化铵乙酸钠(OTAB-Na)为表面活性剂，抗坏血酸、金属盐为原料，利用抗坏血酸对金属盐进行还原，合成介孔无机纳米粒子；

(2)以十六烷基三甲基溴化铵(CATB)为表面活性剂，氢氧化钠、无水乙醇、正硅酸乙酯(TEOS)、及步骤(1)合成的介孔无机纳米粒子为原料，在介孔无机纳米粒子表面包裹介孔二氧化硅壳层，再使用硝酸铵乙醇溶液除去CTAB，得到核壳结构的双介孔无机-二氧化硅纳米粒子；

(3)以步骤(2)合成的核壳结构的双介孔无机-二氧化硅纳米粒子、氨丙基三乙氧基硅烷、二乙基三胺五乙酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、及N-羟基琥珀酰亚胺为原料，先用氨丙基三乙氧基硅烷，通过硅羟基水解缩聚对核壳结构的双介孔无机-二氧化硅纳米粒子的介孔二氧化硅壳层表面进行氨基修饰，其后再通过1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、及N-羟基琥珀酰亚胺的酰胺键在经修饰的介孔二氧化硅壳层表面共价嫁接二乙基三胺五乙酸，得到经修饰的核壳结构的双介孔无机-二氧化硅纳米粒子；

(4)以经修饰的核壳结构的双介孔无机-二氧化硅纳米粒子与金属氯化盐为原料，金属氯化盐中的金属离子与经修饰的核壳结构的双介孔无机-二氧化硅纳米粒子进行配位，得到双介孔核壳结构的无机-无机纳米杂化材料。

作为本发明的进一步改进，所述步骤(1)具体为：将N，N-二甲基十六烷基溴化铵乙酸钠(OTAB-Na)水溶液升温至50-100℃，再加入金属盐水溶液与新鲜的抗坏血酸水溶液，搅拌1～3h，离心，洗涤后，得到产物即介孔无机纳米粒子。

作为本发明的进一步改进，所述步骤(2)具体为：先将介孔无机纳米粒子溶于去离子水中，得到介孔无机纳米粒子分散液，将其与CTAB混合，形成第一混合液，50-80℃下搅拌0.5-1h，其后在第一混合液中加入氢氧化钠与无水乙醇，升温至50-80℃后加入TEOS，回流状态下反应2-4h，离心洗涤，将产物分散在乙醇中，得到第二混合液，再向第二混合液中加入硝酸铵乙醇溶液，在50-80℃下回流反应2-4h除去CTAB，离心洗涤，得到双介孔无机-二氧化硅纳米粒子。

作为本发明的进一步改进，所述步骤(3)具体为：将双介孔无机-二氧化硅纳米粒子溶于乙醇或甲苯中，得到第一分散液，在第一分散液中加入氨丙基三乙氧基硅烷，在80-120℃回流24h，离心洗涤，将产物溶于二甲基甲酰胺中，得到第二分散液；其后将二乙基三胺五乙酸溶于二甲基甲酰胺中，并加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐与N-羟基琥珀酰亚胺，室温活化1h后加入第二分散液中，室温下搅拌24h后离心洗涤，得到经修饰的核壳结构的双介孔无机-二氧化硅纳米粒子。

作为本发明的进一步改进，所述步骤(4)具体为：将经修饰的核壳结构的双介孔无机-二氧化硅纳米粒子分散在去离子水中，得到第三分散液，往第三分散液中加入氯化金属盐溶液，在100-120℃回流反应3-6h后，离心洗涤，得到产物即为双介孔核壳结构的无机-无机纳米杂化材料。

其中，所述步骤(1)中的金属盐为氯铂酸、氯化钯、氯金酸中的一种，所述步骤(4)中的金属氯化盐为氯化钆、氯化铁、氯化锰中的一种。

一种双介孔核壳结构的无机-无机纳米杂化材料，其为核壳结构，内核为介孔无机纳米粒子，外壳为介孔二氧化硅壳层，且该介孔二氧化硅壳层表面经过无机金属杂化修饰。

其中，所述介孔无机纳米粒子为介孔铂纳米粒子、介孔钯纳米粒子、及介孔金纳米粒子中的一种，所述介孔二氧化硅壳层表面经过钆、铁、及锰中一种杂化修饰。

一种双介孔核壳结构的无机-无机纳米杂化材料的应用，将其用作近红外光光热治疗的光热试剂。

一种双介孔核壳结构的无机-无机纳米杂化材料的应用，将其用作磁共振成像的造影剂。

本发明的优点在于：

(1)本发明提供的双介孔核壳结构的无机-无机纳米杂化材料的制备方法，克服了现有制备工艺的不足，工艺步骤少、操作方便、过程易控，具有较高的可重复率，易于产业化。

(2)本发明提供的双介孔核壳结构的无机-无机纳米杂化材料，具有纳米化独特组份和结构，克服了现有材料的局限性，尺寸均匀、生物相容性好、稳定性好等优点。

(3)本发明提供的双介孔核壳结构的无机-无机纳米杂化材料，突破了现有材料的性能及结构的不足，其性能特点满足临床诊断与治疗一体化需求，适用于磁共振造影与光热治疗一体化，且可显著提高光稳定性、光热转化率、磁共振成像分辨率，其生物医学应用前景非常广阔。

下面结合附图与具体实施方式，对本发明进一步详细说明。

附图说明

图1为本发明实施例1的介孔铂纳米粒子与核壳结构双介孔铂-钆纳米杂化材料的TEM照片；

图2为本发明实施例6的核壳结构双介孔铂-钆纳米杂化材料的光热效果图；

图3为本发明实施例7的核壳结构双介孔铂-钆纳米杂化材料在小鼠体内磁共振效果图；

图4为本发明实施例8的核壳结构双介孔铂-钆纳米杂化材料在小鼠皮下肿瘤部位光热效果的热成像图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供的双介孔核壳结构的铂-钆纳米杂化材料及其制备方法，包括以下步骤：

(1)以N，N-二甲基十六烷基溴化铵乙酸钠(OTAB-Na)为表面活性剂，利用抗坏血酸对氯铂酸进行还原，合成介孔无机铂纳米粒子：将80mg表面活性剂N，N-二甲基十六烷基溴化铵乙酸钠(OTAB-Na)加入到10mL去离子水中，升温到70℃溶解,接着加入2mL0.01mol/L氯铂酸水溶液和2mL0.2mol/L新鲜的抗坏血酸水溶液，搅拌3h，离心，洗涤，产物溶于去离子水中，形成介孔铂纳米粒子分散液。

(2)以十六烷基三甲基溴化铵(CATB)为表面活性剂，在介孔无机纳米粒子表面包裹介孔二氧化硅壳层，再除去CTAB，得到核壳结构的双介孔铂-二氧化硅纳米粒子：将0.1g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)分散在30mL水中，与步骤(1)得到的介孔铂纳米粒子分散液混合，形成第一混合液，70℃下搅拌0.5h，其后在第一混合液中加入100μL 30％氢氧化钠与1mL无水乙醇，升温至70℃后加入100μL正硅酸乙酯(TEOS)，回流状态下反应2h，离心洗涤，将产物分散在10mL无水乙醇中，得到第二混合液，再向第二混合液中加入含0.6g硝酸铵的硝酸铵乙醇溶液除去CTAB，60℃回流反应2h，离心洗涤，得到双介孔铂-二氧化硅纳米粒子，将其溶于乙醇中，得到第一分散液。

(3)用氨丙基三乙氧基硅烷，通过硅羟基水解缩聚对核壳结构的双介孔铂-二氧化硅纳米粒子的介孔二氧化硅壳层表面进行氨基修饰，其后再通过1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、及N-羟基琥珀酰亚胺的酰胺键在经修饰的介孔二氧化硅壳层表面共价嫁接二乙基三胺五乙酸，得到经修饰的核壳结构的双介孔铂-二氧化硅纳米粒子：往步骤(2)制得的第一分散液中加入200μL氨丙基三乙氧基硅烷，在100℃下回流24h，离心洗涤，将产物溶于10mL二甲基甲酰胺(DMF)中，得到第二分散液；其后将50mg二乙基三胺五乙酸溶于二甲基甲酰胺(DMF)中，并加入30mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐与30mg N-羟基琥珀酰亚胺，室温下活化1h后加入第二分散液中，室温下充分搅拌24h后离心洗涤，得到经修饰的核壳结构的双介孔铂-二氧化硅纳米粒子，将其分散在10mL去离子水中，得到第三分散液。

(4)GdCl₃中的Gd³⁺与经修饰的核壳结构的双介孔铂-二氧化硅纳米粒子进行配位，得到核壳结构双介孔铂-钆纳米杂化材料：往步骤(3)制得的第三分散液中加入2mol/L 20mL GdCl₃溶液，在100℃下回流反应3h后，离心洗涤，得到产物即为双介孔核壳结构的铂-钆纳米杂化材料。

采用上述方法制备的双介孔核壳结构的无机-无机纳米杂化材料，其为核壳结构，内核为介孔无机纳米粒子，外壳为介孔二氧化硅壳层，且该介孔二氧化硅壳层表面经过无机金属杂化修饰；其中，所述介孔无机纳米粒子为介孔铂纳米粒子、介孔钯纳米粒子、及介孔金纳米粒子中的一种，所述介孔二氧化硅壳层表面经过钆、铁、及锰中一种杂化修饰。

上述双介孔核壳结构的无机-无机纳米杂化材料的应用，将其用作近红外光光热治疗的光热试剂。

上述双介孔核壳结构的无机-无机纳米杂化材料的应用，将其用作磁共振成像的造影剂。

如图1所示，图1为(a)介孔铂纳米粒子和(b)双介孔核壳结构的铂-钆纳米杂化材料的TEM照片，从图中可以看出介孔铂纳米粒子粒径分布均匀，并且有明显的孔结构。本发明提供的双介孔核壳结构的铂-钆纳米杂化材料，在外部的介孔层能清晰的观察到孔通道，说明该方法能得到形貌好、分散性能好、双介孔杂化纳米材料；并且该功能化后的纳米材料，平均粒径约为100～150nm，因为球形纳米粒子更容易被细胞内吞，这对于其用作生物探针在生物体内循环具有重要意义。

实施例2

本实施例提供的双介孔核壳结构的钯-钆纳米杂化材料及其制备方法、材料及应用，与实施例1基本相同，其不同之处在于，其包括以下步骤：

(1)以N，N-二甲基十六烷基溴化铵乙酸钠(OTAB-Na)为表面活性剂，利用抗坏血酸对氯化钯进行还原，合成介孔无机钯粒子：将100mg表面活性剂(OTAB-Na)加入到10mL去离子水中，升温到50℃溶解,接着加入1mL 0.01mol/L氯化钯水溶液和1mL0.2mol/L新鲜的抗坏血酸水溶液，搅拌1h，离心，洗涤，产物溶于去离子水中，形成介孔钯纳米粒子分散液。

(2)以十六烷基三甲基溴化铵(CATB)为表面活性剂，在介孔无机纳米粒子表面包裹介孔二氧化硅壳层，再除去CTAB，得到核壳结构的双介孔钯-二氧化硅纳米粒子：将0.2g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)分散在30mL水中，与步骤(1)得到的介孔钯纳米粒子分散液混合，形成第一混合液，50℃下搅拌1h，其后在第一混合液中加入300μL 30％氢氧化钠与3mL无水乙醇，升温至80℃后加入300μL正硅酸乙酯(TEOS)，回流状态下反应4h，离心洗涤，将产物分散在10mL无水乙醇中，得到第二混合液，再向第二混合液中加入含0.3g硝酸铵的硝酸铵乙醇溶液除去CTAB，70℃回流状态下反应4h，离心洗涤，得到双介孔钯-二氧化硅纳米粒子，将其溶于甲苯中，得到第一分散液。

(3)用氨丙基三乙氧基硅烷，通过硅羟基水解缩聚对核壳结构的双介孔钯-二氧化硅纳米粒子的介孔二氧化硅壳层表面进行氨基修饰，其后再通过1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、及N-羟基琥珀酰亚胺的酰胺键在经修饰的介孔二氧化硅壳层表面共价嫁接二乙基三胺五乙酸，得到经修饰的核壳结构的双介孔钯-二氧化硅纳米粒子：往步骤(2)制得的第一分散液中加入100μL氨丙基三乙氧基硅烷，在80℃下回流24h，反应完全后，离心洗涤，将产物溶于10mL二甲基甲酰胺(DMF)中，得到第二分散液；其后将30mg二乙基三胺五乙酸溶于二甲基甲酰胺(DMF)中，并加入20mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐与20mg N-羟基琥珀酰亚胺，室温活化1h后加入到第二分散液中，室温下充分搅拌24h后离心洗涤，得到经修饰的核壳结构的双介孔钯-二氧化硅纳米粒子，将其分散在10mL去离子水中，得到第三分散液。

(4)GdCl₃中的Gd³⁺与经修饰的双介孔核壳结构的钯-二氧化硅纳米粒子进行配位，得到核壳结构双介孔铂-钆纳米杂化材料：往步骤(3)制得的第三分散液中加入2mol/L20mL GdCl₃溶液，在110℃回流状态下反应6h后，离心洗涤，得到产物即为双介孔核壳结构的钯-钆纳米杂化材料。

实施例3

本实施例提供的双介孔核壳结构的金-钆纳米杂化材料及其制备方法、材料及应用，与实施例1或2均基本相同，其不同之处在于，其包括以下步骤：

(1)以N，N-二甲基十六烷基溴化铵乙酸钠(OTAB-Na)为表面活性剂，利用抗坏血酸对氯金酸进行还原，合成介孔无机金粒子：将90mg表面活性剂(OTAB-Na)加入到10mL去离子水中，升温到100℃溶解,接着加入1.5mL 0.01mol/L氯金酸水溶液和1.5mL 0.2mol/L新鲜的抗坏血酸水溶液，搅拌2h，离心，洗涤，产物溶于去离子水中，形成介孔金纳米粒子分散液。

(2)以十六烷基三甲基溴化铵(CATB)为表面活性剂，在介孔无机纳米粒子表面包裹介孔二氧化硅壳层，再除去CTAB，得到核壳结构的双介孔金-二氧化硅纳米粒子：将0.15g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)分散在30mL水中，与步骤(1)得到的介孔金纳米粒子分散液混合，形成第一混合液，80℃下搅拌1h，其后在第一混合液中加入150μL 30％氢氧化钠与5mL无水乙醇，升温至50℃后加入200μL正硅酸乙酯(TEOS)，回流状态下反应3h，离心洗涤，将产物分散在10mL无水乙醇中，得到第二混合液，再向第二混合液中加入含0.4g硝酸铵的硝酸铵乙醇溶液除去CTAB，50℃回流状态下反应3h，离心洗涤，得到双介孔金-二氧化硅纳米粒子，将其溶于乙醇中，得到第一分散液。

(3)用氨丙基三乙氧基硅烷，通过硅羟基水解缩聚对核壳结构的双介孔金-二氧化硅纳米粒子的介孔二氧化硅壳层表面进行氨基修饰，其后再通过1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、及N-羟基琥珀酰亚胺的酰胺键在经修饰的介孔二氧化硅壳层表面共价嫁接二乙基三胺五乙酸，得到经修饰的核壳结构的双介孔金-二氧化硅纳米粒子：往步骤(2)制得的第一分散液中加入150μL氨丙基三乙氧基硅烷，在120℃下回流24h，离心洗涤，将产物溶于10mL二甲基甲酰胺(DMF)中，得到第二分散液；其后将40mg二乙基三胺五乙酸溶于二甲基甲酰胺(DMF)中，并加入25mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐与25mg N-羟基琥珀酰亚胺，室温条件下活化1h后加入第二分散液中，室温下充分搅拌24h后离心洗涤，得到经修饰的双介孔核壳结构的金-二氧化硅纳米粒子，将其分散在10mL去离子水中，得到第三分散液。

(4)GdCl₃中的Gd³⁺与经修饰的核壳结构的双介孔金-二氧化硅纳米粒子进行配位，得到核壳结构双介孔金-钆纳米杂化材料：往步骤(3)制得的第三分散液中加入2mol/L20mL GdCl₃溶液，在120℃回流状态下反应5h后，离心洗涤，得到产物即为双介孔核壳结构的金-钆纳米杂化材料。

实施例4

本实施例提供的双介孔核壳结构的铂-铁纳米杂化材料及其制备方法、材料及应用，与实施例1-3均基本相同，其不同之处在于，其包括以下步骤：

(1)以N，N-二甲基十六烷基溴化铵乙酸钠(OTAB-Na)为表面活性剂，利用抗坏血酸对氯铂酸进行还原，合成介孔无机铂纳米粒子：将85mg表面活性剂(OTAB-Na)加入到10mL去离子水中，升温到60℃溶解,接着加入2mL0.01mol/L氯金酸水溶液和2mL 0.2mol/L新鲜的抗坏血酸水溶液，搅拌2.5h，离心，洗涤，产物溶于去离子水中，形成介孔铂纳米粒子分散液。

(2)以十六烷基三甲基溴化铵(CATB)为表面活性剂，在介孔无机纳米粒子表面包裹介孔二氧化硅壳层，再除去CTAB，得到核壳结构的双介孔铂-二氧化硅纳米粒子：将0.2g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)分散在30mL水中，与步骤(1)得到的介孔铂纳米粒子分散液混合，形成第一混合液，60℃下搅拌0.5h，其后在第一混合液中加入200μL 30％氢氧化钠与2mL无水乙醇，升温至60℃后加入200μL正硅酸乙酯(TEOS)，回流状态下反应2.5h，离心洗涤，将产物分散在10mL无水乙醇中，得到第二混合液，再向第二混合液中加入含0.5g硝酸铵的硝酸铵乙醇溶液除去CTAB，80℃回流状态下反应3h，离心洗涤，得到双介孔铂-二氧化硅纳米粒子，将其溶于甲苯中，得到第一分散液。

(3)用氨丙基三乙氧基硅烷，通过硅羟基水解缩聚对核壳结构的双介孔铂-二氧化硅纳米粒子的介孔二氧化硅壳层表面进行氨基修饰，其后再通过1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、及N-羟基琥珀酰亚胺的酰胺键在经修饰的介孔二氧化硅壳层表面共价嫁接二乙基三胺五乙酸，得到经修饰的核壳结构的双介孔铂-二氧化硅纳米粒子：往步骤(2)制得的第一分散液中加入200μL氨丙基三乙氧基硅烷，在100℃回流状态下反应完全后，离心洗涤，将产物溶于10mL二甲基甲酰胺(DMF)中，得到第二分散液；其后将35mg二乙基三胺五乙酸溶于二甲基甲酰胺(DMF)中，并加入20mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐与20mg N-羟基琥珀酰亚胺，室温下活化1h后加入第二分散液中，室温下充分搅拌24h后离心洗涤，得到经修饰的双介孔核壳结构的铂-二氧化硅纳米粒子，将其分散在10mL去离子水中，得到第三分散液。

(4)FeCl₃中的Fe³⁺与经修饰的核壳结构的双介孔铂-二氧化硅纳米粒子进行配位，得到核壳结构双介孔铂-铁纳米杂化材料：往步骤(3)制得的第三分散液中加入2mol/L 20mLFeCl₃溶液，在100℃回流状态下反应4h后，离心洗涤，得到产物即为双介孔核壳结构的铂-铁纳米杂化材料。

实施例5

本实施例提供的双介孔核壳结构的铂-锰纳米杂化材料及其制备方法、材料及应用，与实施例1-4均基本相同，其不同之处在于，其包括以下步骤：

(1)以N,N-二甲基十六烷基溴化铵乙酸钠(OTAB-Na)为表面活性剂，利用抗坏血酸对氯铂酸进行还原，合成介孔无机铂粒子：将95mg表面活性剂(OTAB-Na)加入到10mL去离子水中，升温到80℃溶解,接着加入2mL0.01mol/L氯金酸水溶液和2mL0.2mol/L新鲜的抗坏血酸水溶液，搅拌3h，离心，洗涤，产物溶于去离子水中，形成介孔铂纳米粒子分散液。

(2)以十六烷基三甲基溴化铵(CATB)为表面活性剂，在介孔无机纳米粒子表面包裹介孔二氧化硅壳层，再除去CTAB，得到核壳结构的双介孔铂-二氧化硅纳米粒子：将0.2g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)分散在30mL水中，与步骤(1)得到的介孔铂纳米粒子分散液混合，形成第一混合液，70℃下搅拌1h，其后在第一混合液中加入200μL 30％氢氧化钠与4mL无水乙醇，升温至70℃后加入200μL正硅酸乙酯(TEOS)，回流状态下反应2h，离心洗涤，将产物分散在10mL无水乙醇中，得到第二混合液，再向第二混合液中加入含0.5g硝酸铵的硝酸铵乙醇溶液除去CTAB，70℃回流状态下反应3h，离心洗涤，得到双介孔铂-二氧化硅纳米粒子，将其溶于甲苯中，得到第一分散液。

(3)用氨丙基三乙氧基硅烷，通过硅羟基水解缩聚对核壳结构的双介孔铂-二氧化硅纳米粒子的介孔二氧化硅壳层表面进行氨基修饰，其后再通过1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、及N-羟基琥珀酰亚胺的酰胺键在经修饰的介孔二氧化硅壳层表面共价嫁接二乙基三胺五乙酸，得到经修饰的核壳结构的双介孔铂-二氧化硅纳米粒子：往步骤(2)制得的第一分散液中加入200μL氨丙基三乙氧基硅烷，在100℃下回流24h，离心洗涤，将产物溶于10mL二甲基甲酰胺(DMF)中，得到第二分散液；其后将40mg二乙基三胺五乙酸溶于二甲基甲酰胺(DMF)中，并加入30mg的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐与30mg N-羟基琥珀酰亚胺，室温下活化1h后加入第二分散液中，室温下充分搅拌24h后离心洗涤，得到经修饰的核壳结构的双介孔铂-二氧化硅纳米粒子，将其分散在10mL去离子水中，得到第三分散液。

(4)MnCl₂中的Mn²⁺与经修饰的核壳结构的双介孔铂-二氧化硅纳米粒子进行配位，得到核壳结构双介孔铂-锰纳米杂化材料：往步骤(3)制得的第三分散液中加入2mol/L20mLMnCl₂溶液，在100℃回流状态下反应6h后，离心洗涤，得到产物即为双介孔核壳结构的铂-锰纳米杂化材料。

实施例6

本实施例提供一种将实施例1制得的双介孔核壳结构的铂-钆纳米杂化材料应用于光热试验的方法，包括以下步骤：

(1)用去离子水配0～400μg/mL的内核-外壳双介孔铂-钆纳米杂化材料；

(2)用功率密度为1.5w/cm²的808nm激光器照射5～15min；

(3)记录不同时间点样品的温度变化。

如图2所示，808nm激光照射后，随着样品浓度增大，样品的温度逐渐升高，最大样品浓度条件下升高温度可达到30℃左右，双介孔核壳结构的铂-钆纳米杂化材料具有良好的光热效应，光热转换效率高，光稳定性高。

实施例7

本实施例提供一种将实施例1制得的双介孔核壳结构的铂-钆纳米杂化材料应用于活体磁共振成像的方法，包括以下步骤：

(1)将制备的双介孔核壳结构的铂-钆纳米杂化材料用磷酸盐缓冲液(PBS)配制成1～2mg/mL的分散液；

(2)通过尾静脉注射进昆明鼠体内，分别在不同时间段后磁共振成像观察。

如图3所示，(a)为注射核壳结构双介孔铂-钆纳米杂化材料后小鼠的磁共振成像冠状图、(b)为注射核壳结构双介孔铂-钆纳米杂化材料后小鼠肝脏截面的磁共振图、。可以看出，注射核壳结构双介孔铂-钆纳米杂化材料后在小鼠肝脏内有明显的磁共振的信号，且在2小时时信号达到最大，在注射24小时之后信号减弱，说明核壳结构双介孔铂-钆纳米杂化材料相对于其他材料该纳米杂化材料有相对长的循环周期，且不存在长期在生物体内滞留的问题。

实施例8

本实施例提供一种将实施例1制得的双介孔核壳结构的铂-钆纳米杂化材料应用于活体皮下肿瘤热成像实验的方法，包括以下步骤：

(1)将制备的双介孔核壳结构的铂-钆纳米杂化材料用PBS配制成1～2mg/mL的分散液；

(2)通过瘤内注射进裸鼠皮下肿瘤内作为实验组，注射PBS缓冲溶液的作为对照组，用808nm激光照射5min，通过热成像仪观察肿瘤部位的温度变化。

如图4所示，经过808nm激光照射后，纳米杂化材料在肿瘤部位温度有明显提高，已经可以达到肿瘤光热治疗所需的温度。

本发明的重点在于，通过独特的组份和简化的制备工艺，可批量化制备双介孔核壳结构的无机-无机纳米杂化材料，且操作方便、过程易控、结构稳定，可重复性高，易于产业化；其合成的纳米杂化材料尺寸均一，显著提高了其光稳定性、光热转化率、磁共振成像分辨率，同时该材料满足临床诊断和治疗的需求，可以广泛应用于肿瘤的诊断和治疗等生物医学领域。

如本发明上述实施例所述，采用与其相同或相似方法所得到的其它用于合成双介孔内核-外壳的纳米杂化材料的方法，如通过改变反应物制备不同介孔无机纳米粒子或者通过改变反应物的量来调控介孔二氧化硅壳层厚度、通过硅羟基水解缩聚在介孔二氧化硅壳层表面修饰不同官能团从而连接不同金属配合物，均在本发明保护范围内。