纳米合金在光热治疗中的应用
【技术领域】
[0001]本发明属于磁性纳米材料、医学材料、近红外光热转换材料以及近红外热疗领域，具体涉及一种水溶性FeNi3m米合金及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002]光热治疗又称为光热消融术，将能吸收光能的材料运输到肿瘤内，激光照射肿瘤区域，纳米材料吸收光能转变成热能从而杀死肿瘤细胞，纳米材料既可以通过细胞内吞作用进入到肿瘤细胞内，又可以存在于溶液中，其特点有准确定位、杀死病变细胞或组织，而在众多的热疗技术中，近红外热疗更备受关注。一般选用在近红外的区域有吸收的材料作为光热治疗材料(700-1100nm)，这是由于近红外的激光能穿透深层次的软组织，并且水和蛋白质在这个波长范围内吸收很弱，不会减弱激光的强度。这是一种非辐射光能转变成热能的技术，有着较高的转换效率。目前，研宄比较多的近红外光热转换试剂主要分为贵金属纳米材料，如金、钮等不同形貌纳米材料。碳材料，如碳纳米管、还原氧化石墨稀、氧化石墨烯等。有机化合物，如聚苯胺等。硫属铜基纳米材料、金属基光热材料等等。但是对于金、钯纳米结构材料具有很多内在的缺陷。比如，金、钯的近红外吸收主要来源于纳米结构的表面等离子共振效应，而表面等离子共振效应受纳米结构的形貌、大小以及周围介质的介电常数影响非常大，导致治疗效果不明显。碳纳米材料吸光系数较低，制备功能化条件较为复杂。而对于有机化合物，抗光漂染能力差，长时间易光降解。
[0003]FeNi^米合金具有独特的光学性质，较理想的近红外吸收性能、高温快速离子传导性能等，因此具有广泛的用途。由于FeNi3能带间的跃迀，使其在近红外区域有非常好的吸收，因此可以作为一种理想的光热转换材料。
[0004]本发明是通过高温注射的方法制备FeNi3纳米合金，该材料具有较好的吸光系数，能够很好地吸收近红外光，另外，其在磷酸缓冲溶液、血清中具有较好的分散性，较小的毒副作用，材料表明还接有磷脂，故而使其能够应用于生物体内。本研宄的合成方法简单，而且材料价格便宜。
【发明内容】
[0005]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种合成简单、原材料廉价、用做治疗癌症的新材料效果好、过程简单、能循环使用的水溶性FeNi3纳米合金及其制备方法和应用。
[0006]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:水溶性FeNi3纳米合金在光热治疗中的应用，其特征在于，以水溶性FeNi3m米合金作为肿瘤光热治疗的材料。
[0007]所述的水溶性FeNi3纳米合金的粒径为I?lOOOnm。材料尺寸小、并且对于正常组织毒副效果弱。
[0008]水溶性FeNi3纳米合金材料须具有良好的形貌、分散性，我们由合金纳米材料分散在水、PBS及1640+10%血清溶液中，通过动力学光散射测试水合半径的大小，追踪10天的半径变化，合金纳米材料的半径没有明显变化，并且由图片可以进一步得出纳米材料的分散性良好。
[0009]材料对于近红外具有良好的吸收，并能很好的转换成热量，浓度为1.2mg/mL的合金纳米材料在光照15min后温度升高16°C，而对照组水在光照15min后温度仅升高1°C。
[0010]材料具有良好的抗酸碱性，对于激光照射具有良好的稳定性，合金纳米材料分别分散在pH = 4，pH = 5，pH = 6，pH = 7，pH = 8，pH = 9，pH = 10的水溶液中用蛋白质核酸分析仪测相同浓度不同PH溶液的紫外吸光度，吸光度值几乎没有变化。同样的在连续光照Ih后溶液的吸光度也几乎不变。
[0011]FeNi3m米合金具有近红外光热转换性能，能够有效的杀死癌细胞。
[0012]所述的水溶性FeNi3纳米合金通过以下方法制得:利用油胺做溶剂，将铁源、镍源在高温条件下注射进入油胺中，制出合金材料，然后加入具备两亲性的磷脂作为表面活性剂进行水溶性改善，得到磁化强度高的光热效果明显的磁性合金材料。
[0013]所述的铁源为Fe(acac)3J/f述的镲源为Ni (acac)2。
[0014]所述的铁源、镍源的用量为使铁元素与镍元素的摩尔比为1:3。
[0015]所述的油胺的用量为使铁元素在溶剂中的摩尔浓度为0.01?0.03mol/L，优选
0.0125mol/Lo
[0016]所述的高温条件为250?350°C之间。
[0017]所述的表面活性剂为磷脂。
[0018]所述的表面活性剂的用量为每Img所述合金材料加入表面活性剂10?50mg。
[0019]本发明利用油胺做溶剂、表面活性剂及稳定剂，Fe(acac)3、Ni (acac) 2作为前驱体，高温注射法制备出分散性好的油溶性FeNi3纳米合金。为了实现其水溶性和生物相容性，利用自组装原理实现磷脂的修饰，减弱纳米合金进入生物体后的排异作用。
[0020]本发明采用高温注射法制备的油溶性FeNi3合金纳米离子具有更好的分散性，使得该材料能够长久的保存合金纳米材料，另外，用磷脂改性的合金纳米材料具有毒副作用小特性，而本发明继续在原材料的基础上发展了在材料表面接磷脂，故而使其能够应用于生物体内，提出了该材料在肿瘤光热治疗方面的应用。本研宄合成方法简单，光热转换性能较好，有着很好的抗酸碱性及稳定性。
[0021]与现有技术相比，本发明的创新点是:
[0022]1.制得的FeNi3^金纳米合金磁性稳定，粒径均匀，分散性好，水溶性好可以长期在水溶液中长时间稳定存在；
[0023]2.制备的FeNi3合金纳米合金具有优良的光热转换效率，光热稳定性及抗酸碱性能力；
[0024]3.操作简单，对环境无污染。
【附图说明】
[0025]图1为本发明中所制备的FeNi3m米合金TEM ；
[0026]图2为本发明中所制备的FeNi3m米合金XRD图谱；
[0027]图3为本发明中所制备的FeNi3纳米合金的磁滞回线；
[0028]图4为本发明中所制备的油溶性及水溶性FeNi3纳米合金红外光谱；
[0029]图5为本发明中所制备的FeNi3m米合金水溶液TEM ；
[0030]图6为本发明中所制备的FeNi3纳米合金分别分散在水、PBS、1640+10%血清中的水和动力学半径连续10天的追踪；
[0031]图7为本发明中所制备的FeNi3纳米合金分别分散在水、PBS、1640+10%血清中的照片；
[0032]图8为本发明中所制备的FeNi3纳米合金的光热转换升温效果图；
[0033]图9为本发明中所制备的FeNi3纳米合金光热转换稳定性检测图；
[0034]图10为本发明中制备的FeNi3m米合金在光照前后的紫外吸收曲线；
[0035]图11为本发明中制备的FeNi3m米合金在光照Ih不同时间段808nm处的吸光度变化；
[0036]图12为本发明中制备的FeNi3m米合金在不同pH值条件下的紫外吸收曲线；
[0037]图13为本发明中制备的FeNi3纳米合金在不同浓度及不同细胞种类的细胞光热测试;
[0038]图14为本发明中制备的FeNi3纳米合金在小白鼠中的肿瘤升温曲线图；
[0039]图15为本发明中制备的FeNi3纳米合金用于活体的近红外光热成像图。
【具体实施方式】
[0040]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0041]实施例1
[0042]水溶性FeNi3纳米合金在光热治疗中的应用，以水溶性FeNi 3纳米合金作为肿瘤光热治疗的材料。其中水溶性FeNi3纳米合金通过以下方法制得:利用油胺做溶剂，将铁源Fe (acac) 3、镍源Ni (&(^0)2在250?350°C的高温条件下注射进入油胺中，油胺的用量为使铁元素在溶剂中的摩尔浓度为0.0125mol/L ;制出合金材料，取该合金材料lmg，然后加入具备两亲性的磷脂25mg作为表面活性剂进行水溶性改善，得到磁化强度高的光热效果明显的磁性合金材料。
[0043]所述的铁源、镍源的用量为使铁元素与镍元素的摩尔比为1:3。
[0044]采用上述方法制得的水溶性FeNi3m米合金，其形状为球形结构，如图1所示，粒径为I?lOOOnm。图2为本发明中所制备的FeN