可降解锑包覆稀土上转换的纳米复合结构、制备方法及应用与流程

本发明涉及纳米生物诊疗材料技术领域，具体涉及一种可降解锑包覆稀土上转换的纳米复合结构、制备方法与应用。

背景技术：

随着生物医学技术的不断发展，纳米生物诊疗材料在癌症的诊断和治疗领域，显现出越来越重要的应用前景。现如今，化疗、放疗、光热理疗和光动力理疗是主要的癌症治疗手段。然而每一种治疗方式都具有一定的局限性，例如，化疗没有靶向性，能对正常细胞、组织造成危害。其中，光热理疗因为其副作用小，治疗效果好，得到了研究者们更多的关注。其原理是光热理疗材料，可以通过主动靶向或被动靶向的方式被引入到肿瘤组织中，再在外部光源的辐射下，可将光能转化为热能，使得细胞组织温度升高，而癌细胞对温度更敏感，在高温下更容易被杀死。这种新型的癌症治疗已然成为当下的研究热点和重点。目前，各种类型的光热转换纳米生物材料已经被广泛应用于光热理疗。

同时，癌症的前期诊断也同样重要，癌症的早期发现对于治愈癌症具有重大意义。因此，研究者们尝试将具有诊断作用的成像技术与这些新型的治疗方式相结合，以期提高治疗效果。如荧光成像(fl)、磁共振成像(mri)、电子计算机断层成像(ct)，都广泛被应用于癌症的前期诊断中。这种诊疗一体化的癌症治疗方式，为癌症的早期发现和后期治愈提供了更多的可能，因此也受到人们更多的关注。而若同一外源性设备，可以同时用于单一纳米结构的不同应用，将其同时应用于诊断和治疗，则可进一步提高疗效。如近红外连续激光器，如果可以同时被用作癌症组织的造影剂和消除剂，则可以大幅提高治愈可能性。

此外，纳米材料的生物毒性，是困扰科学家们的一个的难点。因其颗粒大，血液循环时间长，对生物组织具有较大的毒性，因此降低生物纳米材料的毒性迫在眉睫，但是又同时必须保证其足够长的血液循环时间，以确保治疗效果。因此，发展生物可降解的用于诊断与治疗一体化的生物纳米材料，具有良好的应用前景，其不仅可以有效提高诊断和治疗的效果，又可大大降低生物材料带来的毒性，成为人们研究的热点和重点之一。

因此，现有纳米复合结构材料，存在着不能定向降解的不足，使其应用受限；并且，现有的纳米复合结构材料的制备方法工序复杂、原材料和设备价格高昂，并不容易实现稳定量产。

本发明人提出的中国发明专利申请201910221673.2，公开了一种可降解锑纳米结构、制备方法及应用；其是可降解锑纳米结构，其是在可降解的锑纳米粒子表面负载抗癌药物盐酸阿霉素；其锑纳米粒子具有电负性，与带正电荷的盐酸阿霉素进行静电作用，并且在形成的纳米结构的表面经有机配体的进一步改性后，其具有良好的水溶性；且该纳米结构整体在设定波长的激光辐射下可降解。该发明还公开了该结构的制备方法，其采用直接还原法，使纳米粒子负载盐酸阿霉素抗癌药物。其可应用于化疗和光热理疗。此发明提供的纳米结构形貌均匀，尺寸均一，生物相容性好，具有高药物负载率和光热转换效率，且具有可降解的特性。

但是该发明提供的纳米材料，其具有高药物负载率和光热转换效率等特点，但是其不具有在体内的成像作用，不具备上转换荧光和磁共振双模成像能力，使其应用范围受到较大限制；因为在某些疾病诊断和治疗过程中，需要仅对锑纳米壳及其表面负载抗癌药物盐酸阿霉素被生物降解，而不要使其内核降解，通过这种定向降解，以便该材料的内核继续发挥疾病检测或者治疗的目的。同时其采用的直接还原法，也无法获得具有上转换荧光和磁共振双模成像能力的纳米复合结构。

技术实现要素：

本发明是针对现有技术的不足，而提供一种可降解锑包覆稀土上转换的纳米复合结构材料，其可实现对壳层的定向降解、而内核结构稳定，整体水溶性和生物相容性好、具有磁共振成像能力和单一波长激发下同时实现荧光成像和光热理疗的特性，可以克服现有产品缺点，使其能够满足对于癌症等疾病的临床诊断和治疗一体化的需求，提高治疗效果、扩展应用领域。

本发明同时提供制备该可降解锑包覆稀土上转换的纳米复合结构的方法，采用种子异相生长法，以克服常规的制备方法工序复杂、原材料和设备价格高昂、且不容易实现稳定量产的问题。

本发明同时还提供将该纳米复合结构材料作为诊疗一体化制剂，在生物医疗领域的应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种可降解锑包覆稀土上转换的纳米复合结构，其特征在于，其是以稀土上转换纳米粒子为核，通过种子异相生长法直接在稀土上转换纳米粒子表面生长锑纳米壳层，形成核壳纳米复合结构；再采用有机聚合物对该核壳纳米复合结构的表面改性后，形成的核、壳、改性包覆层三层复合纳米结构，具有水溶性和荧光成像特性；其中的锑纳米壳层在设定的近红外激光辐射下可降解；当所述的锑纳米壳层在特定近红外激光辐射下可降解后，作为核的上转换纳米粒子发光性能得以恢复，恢复完全的荧光成像特性。

所述的稀土上转换纳米粒子核，为油溶性稀土上转换纳米粒子为：nayf4:yb,er@nayf4:yb,nd，nayf4:yb,tm@nayf4:yb,nd，nayf4:yb,ho@nayf4:yb,nd之一。

所述的有机聚合物为：dspe-peg，peg-pla或c18mph-peg之一。

所述特定近红外激光辐射，为采用808nm近红外激光，连续辐射所述的锑纳米壳层不少于3分钟，即使该锑纳米壳层降解。

一种前述可降解锑包覆稀土上转换的纳米复合结构，其特征在于，包括以下步骤

1)预备油溶性稀土上转换纳米粒子，将其分散于环己烷中，用盐酸调整其ph值为4，在室温搅拌下，采用配体去除法去除表面包覆的油酸分子，得到水溶性稀土上转换纳米粒子，分散在水中，得到第一分散液；

2)将氯化锑溶于n-甲基-2-吡咯烷酮中，超声分散后，再加入到第一分散液中，持续搅拌，待其晶体生长得到锑纳米片复合结构，离心洗涤后，分散在水中，得到第二分散液；

3)将所得的第二分散液与有机聚合物混合，在冰水浴中持续搅拌，离心洗涤后，分散于水中，得到第三分散液，即制得可降解锑包覆稀土上转换的核壳纳米复合结构的胶体材料。

步骤1)中所述第一分散液具体步骤为：预备nayf4:yb,er@nayf4:yb,nd油溶性稀土上转换纳米粒子，将其分散于10ml环己烷中，加入10ml去离子水，搅拌混合均匀，用盐酸将混合溶液的ph值调整为4，在室温搅拌4小时后，经离心洗涤，得到水溶性稀土上转换纳米粒子，重新分散在10ml水中，得到第一分散液。

所述步骤2)第二分散液具体步骤为：将170-180mg硼氢化钠(nabh4)分散于15mln-甲基-2-吡咯烷酮中，超声分散30分钟后，加入10ml第一分散液，将其置于油浴锅中，持续搅拌直至温度升至60℃，维持30分钟；取450-500mg氯化锑溶于5mln-甲基-2-吡咯烷酮中，快速将其加入到上述溶液中，再讲混合液在60℃下维持2小时，经离心洗涤后，重新分散于10ml水中，得到第二分散液。

所述步骤3)第二分散液具体步骤为：将20-25mgdspe-peg溶于10ml第二分散液中，混合均匀后，超声分散30分钟，再在冰水浴中搅拌4小时后，离心洗涤，再重新分散于水中，得到第三分散液，即制得可降解锑包覆稀土上转换的核壳纳米复合结构的胶体材料。

所述步骤1)中油溶性稀土上转换纳米粒子为：nayf4:yb,er@nayf4:yb,nd，nayf4:yb,tm@nayf4:yb,nd，nayf4:yb,ho@nayf4:yb,nd之一。

所述步骤3)中的有机聚合物为：dspe-peg，peg-pla或c18mph-peg之一。

所述可降解锑包覆稀土上转换的纳米复合结构，其特征在于，将其作为纳米诊疗剂，应用于单一波长激发下同时实现荧光成像和光热理疗。

所述可降解锑包覆稀土上转换的纳米复合结构，其特征在于，将其作为造影剂，应用于磁共振成像。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明提供的可降解锑包覆稀土上转换的纳米复合结构材料，以胶体方式存在，具有独特的核壳和包覆层结构，使其能够实现对壳层和包覆层的定向降解，而作为内核的上转换纳米粒子保持稳定，从而具备独特的性能：在sb壳层结构被降解后，上转换纳米粒子和sb结构之间能量传递减少，伴随着上转换纳米粒子的荧光强度增强，达到荧光成像的目的。

(2)本发明提供的可降解锑包覆稀土上转换的核壳纳米复合结构材料，因为其具有的独特的定向降解性能，具体为其壳层和包覆层在设定激光辐射下可降解的特性，使该纳米复合结构的锑壳层可在短时间内降解，将其作为诊疗制剂用于磁共振成像和单一波长激发下，可同时实现体内荧光成像和光热理疗，其光热转换效率可达45-50％；同时可降低生物毒性，拓宽了其在生物医学领域的应用前景。

(3)本发明提供的制备方法，采用种子异相生长法，利用硼氢化钠的还原性，在稀土上转换纳米粒子表面，直接还原得到可降解锑包覆稀土上转换的核壳纳米复合结构。该制备方法有效地克服了现有方法的不足，不仅原料成本低，设备简单制备，其工艺流程简单、反应条件温和、过程易于控制、重复性好，所得的纳米片复合结构形貌均匀，尺寸均一，水溶性和生物相容性好，产量、质量均较为稳定，易于产业化。

(4)本发明提供的制备方法，通过对关键的组分、配比的控制，能够制得使本发明提供的具有在人体内上转换荧光和磁共振双模成像能力纳米复合结构，其该材料形貌均匀，尺寸均一，生物相容性好，该纳米复合结构平均粒径为62.5nm，具有较高的光热转换效率，且锑壳层具有在特定近红外激光辐射下可降解的特性。

(5)本发明提供的核壳纳米复合结构材料的应用，将其作为制剂，应用于磁共振成像和单一波长激发下同时实现荧光成像和光热理疗，兼具诊断和治疗能力，得到同时用于磁共振成像和单一波长激发下同时实现荧光成像和光热理疗的纳米复合结构，有效提高了诊疗效果，扩展了该纳米复合结构的应用范围。

(6)但本发明提供的可降解锑包覆稀土上转换的纳米复合结构，其整个材料不能完全降解，该纳米复合结构中的核，即上转换纳米粒子虽然不可被生物降解，但是因其粒径小，能在体内快速循环被代谢出体外。这是因为在某些疾病诊断和治疗过程中，需要仅对锑纳米壳及其表面负载抗癌药物盐酸阿霉素被生物降解，而不要使其内核降解，通过这种定向降解，以便该材料的内核继续发挥疾病检测或者治疗的目的。这样，本纳米复合结构中的上转换纳米粒子便可继续在体内发挥成像作用，随后再被代谢出体外。

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是本发明实施例2制得的可降解锑包覆稀土上转换的核壳纳米复合结构的tem照片；

图2是本发明实施例3制得的可降解锑包覆稀土上转换的核壳纳米复合结构的紫外-可见吸收光谱(降解率)；

图3是本发明实施例4制得的可降解锑包覆稀土上转换的核壳纳米复合结构的上转换荧光光谱；

图4是本发明实施例5制得的可降解锑包覆稀土上转换的核壳纳米复合结构的磁共振成像图片；

图5是本发明实施例6制得的可降解锑包覆稀土上转换的核壳纳米复合结构的温度升高曲线。

具体实施方式

实施例1

参见附图1～5，本实施例提供的可降解锑包覆稀土上转换的纳米复合结构，其是以稀土上转换纳米粒子为核，通过种子异相生长法直接在稀土上转换纳米粒子表面生长锑纳米壳层，形成核壳纳米复合结构；再采用有机聚合物对该核壳纳米复合结构的表面改性后，形成的核、壳、改性包覆层三层复合纳米结构，具有水溶性和荧光成像特性；其中的锑纳米壳层在设定的近红外激光辐射下可降解；当所述的锑纳米壳层在特定近红外激光辐射下可降解后，作为核的上转换纳米粒子发光性能得以恢复，恢复完全的荧光成像特性。

所述的稀土上转换纳米粒子核，是油溶性稀土上转换纳米粒子nayf4:yb,er@nayf4:yb,nd，nayf4:yb,tm@nayf4:yb,nd，nayf4:yb,ho@nayf4:yb,nd之一。

所述的有机聚合物为：dspe-peg，peg-pla或c18mph-peg之一。

所述特定近红外激光辐射，为采用808nm近红外激光，连续辐射所述的锑纳米壳层不少于3分钟，即使该锑纳米壳层降解。

前述可降解锑包覆稀土上转换的纳米复合结构的制备方法，包括以下步骤：

1)预备油溶性稀土上转换纳米粒子，将其分散于环己烷中，用盐酸调整其ph值为4，在室温搅拌下，采用配体去除法去除表面包覆的油酸分子，得到水溶性稀土上转换纳米粒子，分散在水中，得到第一分散液；

具体为：预备油溶性稀土上转换纳米粒子，将其分散于10ml环己烷中，加入10ml去离子水，搅拌混合均匀，用盐酸将混合溶液的ph值调整为4，在室温搅拌4小时后，经离心洗涤，得到水溶性稀土上转换纳米粒子，重新分散在10ml水中，得到第一分散液；

2)将氯化锑溶于n-甲基-2-吡咯烷酮中，超声分散后，再加入到第一分散液中，持续搅拌，待其晶体生长得到锑纳米片复合结构，离心洗涤后，分散在水中，得到第二分散液；

具体为：将180mg硼氢化钠分散于15mln-甲基-2-吡咯烷酮中，超声分散30分钟后，加入10ml第一分散液，将其置于油浴锅中，持续搅拌直至温度升至60℃，维持30分钟；取500mg氯化锑溶于5mln-甲基-2-吡咯烷酮中，快速将其加入到上述溶液中，再将混合液在60℃下维持2小时，经离心洗涤后，重新分散于10ml水中，得到第二分散液；

3)将所得的第二分散液与有机聚合物混合，在冰水浴中持续搅拌，离心洗涤后，分散于水中，得到第三分散液，即制得可降解锑包覆稀土上转换的核壳纳米复合结构的胶体材料。

具体为：将20mg有机聚合物溶于10ml第二分散液中，混合均匀后，超声分散30分钟，再在冰水浴中搅拌4小时后，离心洗涤，再重新分散于水中，得到第三分散液。

所述步骤1)中油溶性稀土上转换纳米粒子可以为如下粒子之一：nayf4:yb,er@nayf4:yb,nd，nayf4:yb,tm@nayf4:yb,nd，nayf4:yb,ho@nayf4:yb,nd。

所述步骤3)中的有机聚合物为如下组分之一：dspe-peg，peg-pla或c18mph-peg。

前述可降解锑包覆稀土上转换的纳米复合结构，其作为诊疗一体化制剂在生物医疗领域的应用，是将其作为纳米诊疗剂，应用于单一波长激发下同时实现荧光成像和光热理疗；或将其作为造影剂，应用于磁共振成像。

实施例2：

本实施例提供的可降解锑包覆稀土上转换的纳米复合结构材料、制备方法及其应用，其与实施例1基本相同，其不同之处在于：

所述可降解锑包覆稀土上转换的核壳纳米复合结构的制备方法其，包括以下步骤：

1)预备nayf4:yb,er@nayf4:yb,nd油溶性稀土上转换纳米粒子，采用配体去除法去除表面包覆的油酸分子，得到水溶性稀土上转换纳米粒子，分散在水中，得到第一分散液；

具体地：预备nayf4:yb,er@nayf4:yb,nd油溶性稀土上转换纳米粒子，将其分散于环己烷中，用盐酸调整其ph值为4，在室温搅拌下，采用配体去除法去除表面包覆的油酸分子，得到水溶性稀土上转换纳米粒子，分散在水中，得到第一分散液。

2)将氯化锑溶于n-甲基-2-吡咯烷酮中，与第一分散液混合均匀，利用硼氢化钠的还原性，在上转换纳米粒子表面还原得到锑纳米片复合纳米材料，得到第二分散液；

具体地：将氯化锑溶于n-甲基-2-吡咯烷酮中，超声分散后，再加入到第一分散液中，持续搅拌，待其晶体生长得到锑纳米片复合结构，离心洗涤后，分散在水中，得到第二分散液。

3)将所得的第二分散液与磷脂-聚乙二醇(dspe-peg)有机聚合物混合，利用聚合物的亲水性，改善纳米复合结构的水溶性和生物相容性，分散于水中，得到第三分散液，即制得可降解锑包覆稀土上转换的核壳纳米复合结构的胶体材料；

具体地：将所得的第二分散液与磷脂-聚乙二醇(dspe-peg)聚合物混合，在冰水浴中持续搅拌，离心洗涤后，分散于水中，得到第三分散液。

更为具体地：

(1)预备nayf4:yb,er@nayf4:yb,nd油溶性稀土上转换纳米粒子，将其分散于10ml环己烷中，加入10ml去离子水，搅拌混合均匀，用盐酸将混合溶液的ph值调整为4，在室温搅拌4小时后，经离心洗涤，得到水溶性稀土上转换纳米粒子，重新分散在10ml水中，得到第一分散液。

(2)将170mg硼氢化钠分散于15mln-甲基-2-吡咯烷酮中，超声分散30分钟后，加入10ml第一分散液，将其置于油浴锅中，持续搅拌直至温度升至60℃，维持30分钟；取450mg氯化锑溶于5mln-甲基-2-吡咯烷酮中，快速将其加入到上述溶液中，再将混合液在60℃下维持2小时，经离心洗涤后，重新分散于10ml水中，得到第二分散液。

(3)将20mgdspe-peg溶于10ml第二分散液中，混合均匀后，超声分散30分钟，再在冰水浴中搅拌4小时后，离心洗涤，再重新分散于水中，得到第三分散液。

实施例3

本实施例提供的可降解锑包覆稀土上转换的核壳纳米复合结构的制备方法及其应用，其与实施例1、2基本相同，其不同之处在于，其包括以下步骤：

(1)预备nayf4:yb,er@nayf4:yb,nd油溶性稀土上转换纳米粒子，将其分散于10ml环己烷中，加入10ml去离子水，搅拌混合均匀，用盐酸将混合溶液的ph值调整为4，在室温搅拌4小时后，经离心洗涤，得到水溶性稀土上转换纳米粒子，重新分散在10ml水中，得到第一分散液。

(2)将180mg硼氢化钠分散于15mln-甲基-2-吡咯烷酮中，超声分散30分钟后，加入10ml第一分散液，将其置于油浴锅中，持续搅拌直至温度升至60℃，维持30分钟；取450mg氯化锑溶于5mln-甲基-2-吡咯烷酮中，快速将其加入到上述溶液中，再将混合液在60℃下维持2小时，经离心洗涤后，重新分散于10ml水中，得到第二分散液。

(3)将25mgpeg-pla溶于10ml第二分散液中，混合均匀后，超声分散30分钟，再在冰水浴中搅拌4小时后，离心洗涤，再重新分散于水中，得到第三分散液，即制得可降解锑包覆稀土上转换的核壳纳米复合结构的胶体材料。

实施例4

本实施例提供的可降解锑包覆稀土上转换的核壳纳米复合结构的制备方法及其应用，其与实施例1、2、3均基本相同，其不同之处在于，其包括以下步骤：

(1)预备nayf4:yb,er@nayf4:yb,nd油溶性稀土上转换纳米粒子，将其分散于10ml环己烷中，加入10ml去离子水，搅拌混合均匀，用盐酸将混合溶液的ph值调整为4，在室温搅拌4小时后，经离心洗涤，得到水溶性稀土上转换纳米粒子，重新分散在10ml水中，得到第一分散液。

(2)将178mg硼氢化钠分散于15mln-甲基-2-吡咯烷酮中，超声分散30分钟后，加入10ml第一分散液，将其置于油浴锅中，持续搅拌直至温度升至60℃，维持30分钟；取500mg氯化锑溶于5mln-甲基-2-吡咯烷酮中，快速将其加入到上述溶液中，再将混合液在60℃下维持2小时，经离心洗涤后，重新分散于10ml水中，得到第二分散液。

(3)将25mgc18mph-peg溶于10ml第二分散液中，混合均匀后，超声分散30分钟，再在冰水浴中搅拌4小时后，离心洗涤，再重新分散于水中，得到第三分散液，即制得可降解锑包覆稀土上转换的核壳纳米复合结构的胶体材料。

实施例5

本实施例提供的可降解锑包覆稀土上转换的核壳纳米复合结构的制备方法及其应用，其与实施例1-4均基本相同，其不同之处在于，其包括以下步骤：

(1)预备nayf4:yb,tm@nayf4:yb,nd油溶性稀土上转换纳米粒子，将其分散于10ml环己烷中，加入10ml去离子水，搅拌混合均匀，用盐酸将混合溶液的ph值调整为4，在室温搅拌4小时后，经离心洗涤，得到水溶性稀土上转换纳米粒子，重新分散在10ml水中，得到第一分散液。

(2)将175mg硼氢化钠分散于15mln-甲基-2-吡咯烷酮中，超声分散30分钟后，加入10ml第一分散液，将其置于油浴锅中，持续搅拌直至温度升至60℃，维持30分钟；取480mg氯化锑溶于5mln-甲基-2-吡咯烷酮中，快速将其加入到上述溶液中，再将混合液在60℃下维持2小时，经离心洗涤后，重新分散于10ml水中，得到第二分散液。

(3)将23mgdspe-peg溶于10ml第二分散液中，混合均匀后，超声分散30分钟，再在冰水浴中搅拌4小时后，离心洗涤，再重新分散于水中，得到第三分散液，即制得可降解锑包覆稀土上转换的核壳纳米复合结构的胶体材料。

实施例6

本实施例提供的可降解锑包覆稀土上转换的核壳纳米复合结构的制备方法及其应用，其与实施例1-5均基本相同，其不同之处在于，其包括以下步骤：

(1)预备nayf4:yb,ho@nayf4:yb,nd油溶性稀土上转换纳米粒子，将其分散于10ml环己烷中，加入10ml去离子水，搅拌混合均匀，用盐酸将混合溶液的ph值调整为4，在室温搅拌4小时后，经离心洗涤，得到水溶性稀土上转换纳米粒子，重新分散在10ml水中，得到第一分散液。

(2)将180mg硼氢化钠分散于15mln-甲基-2-吡咯烷酮中，超声分散30分钟后，加入10ml第一分散液，将其置于油浴锅中，持续搅拌直至温度升至60℃，维持30分钟；取480mg氯化锑溶于5mln-甲基-2-吡咯烷酮中，快速将其加入到上述溶液中，再将混合液在60℃下维持2小时，经离心洗涤后，重新分散于10ml水中，得到第二分散液。

(3)将25mgdspe-peg溶于10ml第二分散液中，混合均匀后，超声分散30分钟，再在冰水浴中搅拌4小时后，离心洗涤，再重新分散于水中，得到第三分散液，即制得可降解锑包覆稀土上转换的核壳纳米复合结构的胶体材料。

参见图1，其为本发明实施1制得的可降解锑包覆稀土上转换的核壳纳米复合结构的tem照片，可看出所得的纳米复合结构具有良好的单分散性，形貌均匀，粒径均一，经有机聚合物修饰后最终的纳米复合结构平均粒径为～62.5nm，说明本方法可以有效控制纳米复合结构的单分散性和形貌，这有利于其被细胞吞噬，小尺寸的纳米复合结构也有利于缩短血液循环时间，降低纳米材料的生物毒性，这对用于生物治疗有重要意义。

图2是本发明实施例2的可降解锑包覆稀土上转换的核壳纳米复合结构，在用808nm激光辐射前后的紫外-可见吸收光谱。从图中可以看出，在用808nm激光辐射3或6分钟后，纳米复合结构在400-800nm处的吸光度明显下降，说明纳米结构在激光辐射后，结构发生了降解，从而吸光度下降。

图3为本发明实施例3所得的可降解锑包覆稀土上转换的核壳纳米复合结构的上转换荧光光谱。该可降解锑纳米复合结构在先用808nm连续激光分别辐射3和6分钟后，再在同一激光器激发下测试上转换荧光光谱，发现其上转换荧光强度得以恢复，且该纳米复合结构辐射6分钟后的荧光强度较辐照3分钟后的荧光强度要强，表明辐照时间越长，荧光强度恢复度越大，说明该纳米复合结构的锑壳层具有良好的可降解性，降解后纳米复合结构荧光强度增大，将有效增强荧光成像效果。

图4是本发明实施例4所得的可降解锑包覆稀土上转换的核壳纳米复合结构的磁共振成像图片，通过不同gd³⁺浓度对1/t1作图，并经线性拟合后的得到弛豫常数r1＝2.81mm^-1s^-1，说明所得的纳米复合结构可用于t1加权磁共振成像。

图5是本发明实施例5所得的可降解锑包覆稀土上转换的核壳纳米复合结构在用于光热理疗时的温度升高曲线。用808nm连续激光辐射后，样品的温度逐渐升高；且随着样品浓度增大，温度升高的梯度增大，最大样品浓度条件下的升高温度(△t)可达到36℃左右，通过计算可得其光热转换效率为45-50％，说明该纳米复合结构具有良好的光热效应。

本发明的重点在于，本发明提供一种具有定降解特性的纳米复合结构材料，并将其用于磁共振成像和单一波长激发下同时实现荧光成像和光热理疗。本发明提供的制备方法，通过对关键的组分、配比的控制，使本发明提供的纳米复合结构形貌均匀，尺寸均一，水溶性和生物相容性好，且具有较高的光热转换效率，并在连续激光辐射下具有可降解的特性，使其可用于单一波长激发下同时实现荧光成像和光热理疗，又具有磁共振双模成像。将该纳米复合结构作为制剂，用于双模成像和光热理疗，兼具诊断和治疗性能。

本发明同时提供的制备方法，采用直接种子异相生长法，克服了常规的制备方法工序复杂、原材料和设备价格高昂，并不容易实现稳定量产的问题。

本发明提供的可降解锑包覆稀土上转换的核壳纳米复合结构材料，其锑纳米壳层通过种子异相生长法直接生长在稀土上转换纳米粒子表面；且在形成的纳米复合结构的表面经有机聚合物进一步改性后，其具有良好的水溶性；最终水溶性纳米复合结构的锑壳层在特定近红外激光辐射下可降解，从而作为核的上转换纳米粒子发光得以恢复，发挥很好的荧光成像效果，且在该同一近红外激光辐射下，又可用于光热理疗。同时，该纳米复合结构又具有磁共振成像能力。可降解的特性也降低了纳米结构的生物毒性，拓宽了其在生物医学领域的应用前景。

本发明并不限于上述实施方式，采用与其相同或相似方法所得到的其它用于可降解锑包覆稀土上转换的核壳纳米复合结构、制备方法及其应用，如不同类型的油溶性稀土上转换纳米粒子，包括并不限于：nayf4:yb,er@nayf4:yb,nd，nayf4:yb,tm@nayf4:yb,nd，nayf4:yb,ho@nayf4:yb,nd等；以及采用如不同类型的有机聚合物，包括并不限于：dspe-peg，peg-pla和c18mph-peg等均在本发明保护范围内。