一种金纳米棒的应用
阅读：705发布：2020-05-11
专利汇可以提供一种金纳米棒的应用专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种金 纳米棒 的应用，用金纳米棒制备X光成像设备的 造影剂 。金纳米棒是棒形的金纳米颗粒，具有 生物 兼容性好，低毒性、高 稳定性 、化学性质稳定以及对X光吸收强等优点，因而可以应用于人体的各个部位。利用 肿瘤 细胞对金纳米棒极强的吸收特性，通过静脉注射，使得金纳米棒在肿瘤组织中富集起来，利用金纳米棒对于 X射线 吸收系数大的特点，当X光穿透人体时，富集起来的金纳米棒就显现出阴影，成为一种新型的造影剂。在注射72小时后，循环系统中的金纳米棒可以通过尿液或体液完全排出，大脑、膀胱、肌肉、心脏、 肺 、肾中几乎无残留，肿瘤、肝脏、脾脏中有少量的残留，经过实验证明，其毒 副作用 较小，安全可靠。，下面是一种金纳米棒的应用专利的具体信息内容。
一种金纳米棒的应用
技术领域
背景技术
[0002] 诊断成像技术，如X-射线成像，紫外/可见/红外光成像，超声成像，核放射性药物成像，核磁共振成像，用于医学诊断已有许多年。在成像过程中，为了增强成像特征对比度，使诊断图像更加清晰，增加正常与异常组织间的差异，提高医疗诊断的准确性尤其是发现并诊断早期病变，经常会将一些药物注入或者口服到受检者体内。这些药物，就是我们俗称的“造影剂”。造影剂种类多样，如碘制剂、硫酸钡等。碘造影剂具有渗透压低、耐受性好等特点，性能稳定，可高温消毒，其缺点为刺激性大不宜多用，且含碘类造影剂注入体内都有可能产生过敏反应，症状严重程度不一，重症可致命。有人将含碘类造影剂的碘海醇注射于犬的体内，犬肾动脉造影时有蛋白尿发生的现象。将硫酸钡口服，其在胃肠道内无吸收，能阻止X射线通过；但用胃肠钡餐检查小肠时，由于小肠相互重迭，其检查时间较长，硫酸钡制剂不是理想。
[0003] 金纳米棒是一种胶囊状的金纳米颗粒。它与微米粒子载体的主要区别是超微小体积。它能穿过组织间隙并被细胞吸收，可通过人体最小的毛细血管，还可通过血脑屏障。将Au-NRs粒子注入到体内，金纳米棒得到心脏收缩/舒张压力的动能后，就会随着血液或体液在人体循环系统中传输。由于肿瘤细胞的非常规性生长特点，其自身需快速生长从而吞噬大量营养物质，经若干时间后，如有癌细胞，Au-NRs粒子就不再随血液或体液移动，在癌细胞上滞留，随着时间推移，一部分被循环系统排出体外，一部分在癌细胞上“富集堆积”，因此，金纳米棒作为造影剂，可以起到早期肿瘤诊断的作用。
[0004] 金纳米棒的合成方法简单，且有着低毒性、高稳定性、良好的生物兼容性、化学性质稳定以及对X光吸收强等优点。有机染料化学性质不稳定，易于光漂白，而金纳米棒颗粒性质稳定。因此，金纳米棒作为新型的标记材料和用金纳米棒制备的X光成像设备的造影剂，在医学技术领域有着广阔的发展空间。
发明内容
[0006] 本发明提供的一种金纳米棒的应用。其特征在于，用金纳米棒制备X光成像设备的造影剂，所述的金纳米棒的直径范围为3nm-5nm，长度和直径比为2.5-5。
[0007] 本发明提供的用金纳米棒制备的X光成像设备的造影剂的作用：由于肿瘤细胞需要从血液中吸收大量的营养，在金纳米棒溶液静脉注射到血液后，肿瘤细胞中的金纳米棒比其他组织中的金纳米棒要多，经过12小时，金纳米棒会在肿瘤细胞中富集起来，而正常组织和体液中的金纳米棒将随着尿液和粪便在72小时后排出体外。由于金纳米棒具有对X光的吸收强的性质，当X光穿透人体时，正常组织是透明的，而富集起来的金纳米棒就显现出阴影，从而起到了体内造影剂的作用。
[0008] 发明提供了用金纳米棒制备的X光成像设备的造影剂，其毒副作用小且应用范围广。其可用作上皮组织肿瘤和部分器官中的肿瘤，包括：皮肤癌、口腔癌、食道癌、胃癌、肠癌、乳腺癌和宫颈癌的X光成像造影剂。
[0009] 本发明制作出的各类金纳米棒，不但长径比可控，而且尺寸上可以小到5nm（如图1）；通过层层自组装的方法，使金纳米棒溶液外层结合表面活性剂聚乙二醇，可以长久保存。本发明提供的用金纳米棒制备的X光成像设备的造影剂，已经做了小白鼠毒性实验，证明是安全的。
[0010] 本发明提供的用金纳米棒制备的X光成像设备的造影剂，其用法如下：（1）选定3.3'二乙基硫醛三碳菁化碘（3.3’-diethylthiatricarbocyanine iodide 化学式 C25H25IN2S2（ 简称DTTC）来配置金纳米棒溶液，金纳米棒在溶胶中的浓度为0.2mg/ml-0.50.2mg/ml；
（2）以金纳米棒质量与人体质量的比为1-2mg/kg的比例，将金纳米棒溶液静脉注射到人体内；
（3）经过12～24小时后，Au-NRs粒子将会在癌细胞内富集起来，用X光照射对患者的疑似病灶部位进行检测，x光可穿透人体，而Au-NRs粒子不能被x光穿透，就会显现阴影，金纳米棒所处的癌细胞越暗，越能增强影响观察效果，起到了体内造影剂的效果。
（2）以金纳米棒质量与人体质量的比为1-2mg/kg的比例，将金纳米棒溶液静脉注射到人体内；
（3）经过12～24小时后，Au-NRs粒子将会在癌细胞内富集起来，用X光照射对患者的疑似病灶部位进行检测，x光可穿透人体，而Au-NRs粒子不能被x光穿透，就会显现阴影，金纳米棒所处的癌细胞越暗，越能增强影响观察效果，起到了体内造影剂的效果。
[0011] 排泄期：在注射72小时后，循环系统中的金纳米棒可以通过尿液或体液完全排出，大脑、膀胱、肌肉、心脏、肺、肾中几乎无残留，肿瘤、肝脏、脾脏中有少量的残留情况，但毒副作用较小。
[0012] 如图3所示，金纳米棒在小鼠体内的残留情况。以金纳米棒质量与实验裸鼠质量的比为20mg/kg，将金纳米棒溶液通过尾静脉注射到小鼠体内。实验证明对小鼠是安全的。以金纳米棒质量与人体质量的比为1-2mg/kg的比例，将金纳米棒溶液静脉注射到人体内更是安全的。
[0013] 有益效果：本发明提供了一种金纳米棒的应用，用金纳米棒制备X光成像设备的造影剂。金纳米棒是棒形的金纳米颗粒，具有生物兼容性好，低毒性、高稳定性、化学性质稳定以及对X光吸收强等优点，因而可以应用于人体的各个部位。利用肿瘤细胞对金纳米棒极强的吸收特性，通过静脉注射，使得金纳米棒在肿瘤组织中富集起来，利用金纳米棒对于X射线吸收系数大的特点，当X光穿透人体时，富集起来的金纳米棒就显现出阴影，成为一种新型的造影剂。在注射72小时后，循环系统中的金纳米棒可以通过尿液或体液完全排出，大脑、膀胱、肌肉、心脏、肺、肾中几乎无残留，肿瘤、肝脏、脾脏中有少量的残留，经过实验证明，其毒副作用较小，安全可靠。附图说明
[0014] 图1为直径为5nm的金纳米棒。
[0015] 图2为将金纳米棒通过裸鼠尾静脉注射，实验用的裸鼠体内两侧有MDA-MB-435肿瘤，经过12～24小时后时间后用X光照射得到的肿瘤显影处的图像。图中箭头指示的两处阴影为实验鼠的MDA-MB-435肿瘤显影处。
[0016] 图3 是PEG-NRs注射到有肿瘤的老鼠体内（20mg/kg）后，血液中的残留随时间的变化曲线。
[0017] 图4 是72h 后 PEG-NRs 在各个脏器中的残留以及在MDA-MB-435肿瘤中的分布直方图。
具体实施方式
[0018] 实施例1 用金纳米棒制备的X光成像设备的造影剂，对患有MDA-MB-435肿瘤实验裸鼠进行肿瘤的X光成像造影。
[0019] （1）选定3.3'二乙基硫醛三碳菁化碘（3.3’-diethylthiatricarbocyanine iodide 化学式 C25H25IN2S2 简称DTTC）来配置金纳米棒溶液，金纳米棒在溶胶中的浓度为：0.2mg/ml-0.50.2mg/ml；
（2）以金纳米棒质量与实验裸鼠质量的比为20mg/kg，将金纳米棒溶液通过尾静脉注射到小鼠体内；
（3）经过12～24小时后，用X光照射对小鼠的疑似病灶部位进行X光成像造影，x光可穿透体内，而Au-NRs粒子不能被x光穿透，就会显现阴影，代表着Au-NRs粒子的富集程度；金纳米棒所处的癌细胞越暗，越能增强影响观察效果，起到了体内造影剂的效果。用X光对实验小裸鼠X光成像造影，金纳米棒所富集的肿瘤组织就会显现阴影，如图2所示。
（2）以金纳米棒质量与实验裸鼠质量的比为20mg/kg，将金纳米棒溶液通过尾静脉注射到小鼠体内；
（3）经过12～24小时后，用X光照射对小鼠的疑似病灶部位进行X光成像造影，x光可穿透体内，而Au-NRs粒子不能被x光穿透，就会显现阴影，代表着Au-NRs粒子的富集程度；金纳米棒所处的癌细胞越暗，越能增强影响观察效果，起到了体内造影剂的效果。用X光对实验小裸鼠X光成像造影，金纳米棒所富集的肿瘤组织就会显现阴影，如图2所示。
[0020] （4）72小时后，循环系统中的金纳米棒可以通过尿液或体液完全排出，大脑、膀胱、肌肉、心脏、肺、肾中几乎无残留，肿瘤、肝脏、脾脏中有少量的残留情况，但毒副作用较小，如图3、图4所示。由此可知，金纳米棒作为造影剂是安全的。
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