本發明屬于納米材料制備和生物醫學領域，具體涉及一種Ni_0.85Se納米材料及其制備方法和應用。

背景技術：

近年來，納米材料在生物醫學方面的應用得到了科學家的重視，尤其在疾病診斷、疾病預防、藥物治療等方面都取得很大的進步。納米材料在生物醫學方面的發展使得單個體系中同時實現多種功能變得有可能，可以同時實現診斷和治療的多功能納米材料是目前研究的熱點之一。診療一體化的實現，可以顯著提高腫瘤的治療效果。

近紅外光具有組織穿透性強、對組織幾乎無損傷等優點，在生物醫學領域是一種理想的光源。近紅外光要想在生物體內發揮診療作用，需要對近紅外光具有良好吸收的納米材料將其轉換成熱能，從而可用于腫瘤部位的光響應治療和實時成像。因此，亟待發展基于近紅外光響應的納米材料，并使其擁有同時實現光響應治療(如光動力治療、光熱治療)和光響應成像(如光學成像、光聲成像)的能力。

Ni_0.85Se是一種很重要的半導體材料，有著優異的電磁學及物理化學性能，已經在太陽能電池、催化、超級電容器、傳感器、電導材料等領域有著廣泛的應用前景。目前，Ni_0.85Se的合成方法主要有水熱/溶劑熱合成法、固相合成法、超聲合成法、機械合金法、化學氣相沉積法等。復雜的合成方法、繁瑣的表面修飾、較差的生物相容性等，限制了Ni_0.85Se納米材料在生物醫學方面的應用。到目前為止，還沒有Ni_0.85Se納米材料在腫瘤光熱治療、化療及光聲成像方面的報道。因此，發展一種綠色簡單的方法一步合成分散性良好的Ni_0.85Se納米材料，并且研究其在生物醫學方面的應用具有重要的研究價值。

技術實現要素：

本發明是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種Ni_0.85Se納米材料及其制備方法和應用，旨在通過一步法合成具有很好的生物相容性和較好分散性的Ni_0.85Se納米材料，并將其用于腫瘤的光熱治療和化療及光聲成像。

本發明解決技術問題，采用如下技術方案：

本發明首先公開了一種Ni_0.85Se納米材料，其粒徑為2～50nm，表面有親水性配體修飾。所述的親水性配體為白蛋白、聚丙烯酸和透明質酸中的至少一種。

上述Ni_0.85Se納米材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)在惰性氣體保護下，將硒粉和硼氫化鈉溶解在水中，混合均勻，然后還原至溶液無色，獲得硒氫化鈉溶液；

(2)將親水性配體和鎳鹽的混合水溶液滴加到所述硒氫化鈉溶液中，然后室溫下攪拌5min～2h，離心，獲得Ni_0.85Se納米材料；

(3)將所述Ni_0.85Se納米材料放在超純水中透析24h，每隔3～4h換一次水，即獲得Ni_0.85Se納米材料的水溶液。

其中，所述鎳鹽為氯化鎳、乙酸鎳、硝酸鎳、溴化鎳和碘化鎳中的至少一種。

其中，硒粉和硼氫化鈉的物質的量之比為1：3，鎳鹽和硒粉的物質的量之比為1：1。

本發明還進一步公開了上述Ni_0.85Se納米材料的應用，即用于作為藥物載體，通過吸附作用負載抗癌藥物；和/或用于作為光熱治療劑；和/或用于作為光聲成像的造影劑。

其中，所述抗癌藥物為順鉑、阿霉素、喜樹堿、柔紅霉素、長春堿、他莫昔芬和博來霉素中的至少一種。

本發明的有益效果體現在：

1、本發明在常溫水相的條件下通過一步法合成了分散性良好的Ni_0.85Se納米材料，合成方法簡單綠色，便于工業化；

2、本發明所制備的Ni_0.85Se納米材料具有良好的生物相容性，在近紅外區域有著較強的吸收，有著較高的光熱轉換效率，且具有良好的光熱穩定性，可用于腫瘤的光熱治療、光聲成像；

3、本發明所制備的Ni_0.85Se納米材料可以作為藥物載體，通過吸附的方式對抗癌藥物進行負載，所得Ni_0.85Se納米藥物復合物具有pH響應的藥物釋放，可用于腫瘤的化療。

附圖說明

圖1為實施例1和實施例2中有無親水性配體修飾的Ni_0.85Se納米材料在水中分散性的對比；

圖2為實施例2所得Ni_0.85Se納米材料的X-射線衍射圖；

圖3為實施例2所得Ni_0.85Se納米材料的的透射電鏡圖；

圖4為不同濃度Ni_0.85Se納米材料的水溶液的紫外-可見吸收光譜圖；

圖5為不同濃度Ni_0.85Se納米材料的水溶液在808nm激光下照射10min的升溫曲線圖；

圖6為Ni_0.85Se納米材料的水溶液在808nm激光下反復照射5次的光熱穩定效果圖；

圖7為小鼠體內注入Ni_0.85Se納米材料前后的光聲成像對比圖；

圖8為游離阿霉素、Ni_0.85Se納米藥物復合物在pH為7.4和5.0的磷酸鹽緩沖液下的藥物釋放曲線；

圖9為MTT法表征照射前后游離阿霉素、Ni_0.85Se納米材料及Ni_0.85Se納米藥物復合物對Hela細胞活性圖(a為激光照射0min，b為激光照射5min)。

具體實施方式

下面對本發明的實施例作詳細說明，下述實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例1、表面無親水性配體修飾的Ni_0.85Se納米材料的制備

(1)在惰性氣體保護下，將0.1mmol硒粉和0.3mmol硼氫化鈉溶解在80mL水中，混合均勻，還原至溶液無色，得到硒氫化鈉溶液；

(2)將0.1mmol氯化鎳溶解20mL超純水的混合溶液中，逐滴加入步驟(1)所得硒氫化鈉溶液，室溫下攪拌5min，離心，獲得Ni_0.85Se納米材料

(3)將Ni_0.85Se納米材料放在超純水中透析24h，每隔3～4h換一次水，即獲得黑色的Ni_0.85Se納米材料的水溶液。

實施例2、表面有聚丙烯酸修飾的Ni_0.85Se納米材料的制備

(1)在惰性氣體保護下，將0.1mmol硒粉和0.3mmol硼氫化鈉溶解在80mL水中，混合均勻，還原至溶液無色，得到硒氫化鈉溶液；

(2)將0.1mmol氯化鎳溶解在100μL聚丙烯酸溶液和20mL超純水的混合溶液中，逐滴加入步驟(1)所得硒氫化鈉溶液，室溫下攪拌5min，離心，獲得Ni_0.85Se納米材料

(3)將Ni_0.85Se納米材料放在超純水中透析24h，每隔3～4h換一次水，即獲得黑色的Ni_0.85Se納米材料的水溶液。

如圖1所示，對比實施例1(圖中右側樣品瓶)和實施例2(圖中左側樣品瓶)所獲得的Ni_0.85Se納米材料的水溶液可知，表面沒有親水性配體修飾的Ni_0.85Se納米材料在水中的分散性很差，呈沉淀狀態，而有聚丙烯酸修飾的Ni_0.85Se納米材料在水中有很好的分散性。

圖2為實施例2所得Ni_0.85Se納米材料的X-射線衍射圖，與標準卡18-0888對應，證明產物為Ni_0.85Se。

圖3為實施例2所得Ni_0.85Se納米材料的透射電鏡圖，可以看出產物大小均一，平均粒徑在10nm左右。

圖4為不同濃度Ni_0.85Se納米材料的水溶液的紫外-可見吸收光譜圖。可以看出，在較低的濃度下，Ni_0.85Se納米材料便有著較高的近紅外吸收，表明其可用于近紅外光誘導的光熱治療、光聲成像。

實施例3、光熱升溫測試

取3mL實施例2中不同濃度(0～500μM)的Ni_0.85Se納米材料的水溶液置于粒度池中，將數顯溫度計的探頭浸入溶液中，用808nm激光器以2W的功率照射10min，每10秒中記錄一次溶液的溫度，測試不同濃度Ni_0.85Se納米材料的光熱升溫曲線，結果見圖5。可以看出，在808nm激光照射下，Ni_0.85Se納米材料在較低的濃度下即可達到較高的溫度，表明Ni_0.85Se納米材料可以應用于腫瘤的光熱治療。

圖6為Ni_0.85Se納米材料水溶液在808nm激光下反復照射5次的光熱穩定效果圖。具體取3mL濃度340μM的Ni_0.85Se納米材料的水溶液置于粒度池中，然后用808nm激光器以2W的功率照射10min，接著關掉808nm激光器，讓其自然冷卻至起始溫度，在此過程中用溫度計記錄溫度的變化，如此循環5次。可以看出，Ni_0.85Se納米材料有著良好的光熱穩定性。

實施例4、Ni_0.85Se納米材料的活體光聲成像

取100μL Ni_0.85Se納米材料的水溶液(濃度為5M)通過靜脈注射到接種有人子宮頸腫瘤的雌性BALB/C裸鼠(體重為20g)體內，并且在注射0h、4h后對其進行光聲成像掃描，以此來觀察注射前后小鼠腫瘤部位成像的變化和光聲強度值的大小。

圖7為小鼠體內注入Ni_0.85Se納米材料前后的光聲成像對比圖，可以看出沒有注射Ni_0.85Se納米材料時，小鼠腫瘤部位只可以看到很微弱的光聲信號；而注射Ni_0.85Se納米材料4h后，在小鼠的腫瘤部位都可以看到很強的光聲信號，表明Ni_0.85Se納米材料可以作為腫瘤的光聲成像的造影劑。

實施例5、Ni_0.85Se納米藥物復合物的制備

將3mg的Ni_0.85Se納米材料和0.3mg阿霉素分散在3mL磷酸鹽緩沖液(pH＝7.4)中，然后放在磁力攪拌器上，避光攪拌24h。再以9000rpm/min的轉速離心10min，用超純水洗滌數次，分離未吸附的阿霉素溶液，即得到Ni_0.85Se納米藥物復合物，將其重新分散在3mL磷酸鹽緩沖液(pH＝7.4)中，避光4℃下保存待用。

取1mL上述制備的Ni_0.85Se納米藥物復合物置于透析袋中，然后分別放在裝有30mL pH值為7.4和5.0的磷酸鹽緩沖液的離心管中，再置于37℃的搖床中。每隔一段時間，從中取出3mL上清液，并向其中加入等量的磷酸鹽溶液。通過測量上清液中阿霉素的熒光值來計算不同阿霉素的釋放情況。為了便于比較，測試與1mL Ni_0.85Se納米藥物復合物中所含阿霉素等量的純阿霉素溶液在pH值7.4下的藥物釋放情況。

圖8為游離阿霉素、Ni_0.85Se納米藥物復合物在pH為7.4和5.0的磷酸鹽緩沖液下的藥物釋放曲線，從圖中可知，Ni_0.85Se納米藥物復合物，可以實現pH響應的藥物釋放，pH值越低，藥物釋放的越多。表明Ni_0.85Se可以作為藥物載體用于腫瘤的化療。

圖9為MTT法表征照射前后游離阿霉素、Ni_0.85Se納米材料及Ni_0.85Se納米藥物復合物對Hela細胞活性圖(a為激光照射0min，b為激光照射5min)。

具體測試方式為：將游離阿霉素的水溶液、Ni_0.85Se納米材料水溶液及Ni_0.85Se納米藥物復合物分別加入培養基中，分別記為培養基a、b、c。其中培養基a中阿霉素的濃度和培養基c中Ni_0.85Se納米藥物復合物中阿霉素的濃度相同，培養基b中Ni_0.85Se納米材料的濃度和培養基c中Ni_0.85Se納米藥物復合物Ni_0.85Se納米材料的濃度一致。然后分別用808nm激光照射0min和5min。

圖9a中激光照射0min時，游離阿霉素和Ni_0.85Se納米藥物復合物水溶液對Hela細胞的影響相近，而Ni_0.85Se納米材料水溶液對Hela細胞影響最小。從圖9b可知，用808nm激光以2W功率照射5min后，在同等濃度下，Ni_0.85Se納米藥物復合物比Ni_0.85Se納米材料、游離阿霉素的細胞殺傷更大，產生了1+1>2的效果，表明Ni_0.85Se納米藥物復合物對光熱-化療聯合治療腫瘤有著良好的療效。

以上所述僅為本發明的示例性實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。