3+-Yb3+掺杂ZnO量子点作为双模式磁共振-C成像探针-- Gd3+-Yb3+掺杂ZnO量子点作为双模式磁共振-C成像探针.doc

3+/Yb3+掺杂ZnO量子点作为双模式磁共振/C成像探针’ Gd3+/Yb3+掺杂ZnO量子点作为双模式磁共振/C成像探针 　　摘 要：基于结合磁共振成像（MRI）的高空间分辨率和C成像的深穿透能力设计思想在乙醇溶液中水解醋酸锌、醋酸钆和醋酸镱制备了油酸稳定的d3+/Yb3+掺杂ZnO量子点（ZnO∶d/Yb）并对其表面进行了氨基修饰研究了ZnO∶d/Yb量子点的弛豫性能、X射线吸收性能、细胞毒性及体外MRI和C成像当Zn+d3+Yb3+的摩尔比为10∶01∶00时ZnO∶d/Yb量子点展现了最高的弛豫效率606mmol/L·s对X射线的吸收能力也显著高于临床C造影剂碘比醇体外MRI和C成像实验表明当d3+的浓度为1mmol/L时1加权MRI信号明显增强当Yb3+的浓度为g/L时可呈现清晰的C图像细胞毒性实验表明ZnO∶d/Yb量子点的浓度低于1mmol/Ld3+时量子点的毒性相对较低 关键词：ZnO量子点；探针；弛豫性能；磁共振成像；C成像 1 引 言 X射线电子计算机体层成像（C）、磁共振成像（MRI）和超声成像（Ultrasound）是目前临床上广泛应用的成像技术这些成像技术有助于疾病的诊断和基本生理现象的理解然而单一的成像技术并不能提供全面的组织器官结构和功能信息为克服上述缺点多模式成像已成为诊断技术的发展趋势[1]成像技术的临床诊断应用大部分需要借助造影剂来提高灵敏度和诊断的可信度所以发展多模式探针对于多模式成像诊断具有决定性意义[3] 多模式探针的研究目前主要集中在MRI和荧光成像上[～9]虽然这类材料发光性能优越并且制备技术相对成熟但荧光成像受到探测深度限制相比之下C成像具有良好的组织穿透能力能够提供高分辨的体内组织器官的完整三维解剖图[10]而MRI可以提供很好的基于软组织对比度的解剖信息和非侵入式实时检测模式的功能信息[11]所以MRI/C双模式造影剂具有更加广阔的临床应用前景量子点的荧光特性在生物探针、活性成像方面有重要应用[]010年Chou等[13]报道了具有生物兼容性的ePt纳米粒子作为MRI/C双模式探针这些纳米颗粒稳定性高磁性强01年Xia等[14]通过在上转换纳米粒子NaLu中掺杂Yb和并在其表面连接制备了具有MRI/C和荧光成像功能的三模式成像探针此类成像探针不仅具有较高的弛豫效率而且具有良好的X射线的吸收性能和荧光性能但其制备过程复杂所以目前研究具有良好性能的MRI/C双模式造影剂仍面临着巨大的挑战 本研究从结合MRI的高空间分辨率和C的深穿透能力设计思想出发基于的顺磁性和对X射线的吸收性能采用一种简便的方法制备了MRI/C双模式成像探针利用EMXRXP和ICPM对其结构和组成进行了表征并对其细胞毒性、弛豫效率、X射线的吸收性能及体外MRI和C成像进行了研究 实验部分 1 仪器与试剂 四甲基氢氧化铵（etramethylammoninmhydroxideMA）、醋酸钆和醋酸镱（AlfaAesar公司）；N氨乙基3氨丙基三乙氧基硅烷Naminoethyl3aminopropyltriethoxysilaneAEAP和油酸（igmaAldrich公司）；醋酸锌北京化学试剂公司其余试剂均为分析纯 量子点粒径通过EOL000X透射电子显微镜（EM）确定dYb及Zn含量通过ELAN9000/RC电感耦合等离子体质谱仪（ICPM）测定X射线粉末衍射XR图谱用8AVANCE衍射仪测定X射线光电子能谱（XP）在VECALAMII谱仪上测定纵向弛豫时间（1）在rukerAvanceⅢ00Mz核磁共振波谱仪上测定 ZnO∶d/Yb量子点的制备及其表面修饰 室温下将总量1mmol/L的醋酸锌、醋酸钆和醋酸镱溶于0mL无水乙醇中加入70μL油酸加热至回流迅速加入06mL四甲基氢氧化铵（溶于mL乙醇）回流3min加入0mL乙醇停止反应立即置于冰水浴中冷却用乙醇洗涤3次分散在10mL甲苯中不同实验中醋酸钆、醋酸镱与醋酸锌的加入摩尔比例为0000100300 将30μLAPAE（溶于1mL甲苯中）加入上述甲苯溶液中剧烈搅拌min后再加入0018gMA（溶于1mL乙醇）8℃回流1h冷却至室温离心收集沉淀用甲苯、丙酮、去离子水分别洗涤3次然后分散在水中 3 细胞毒性实验 用M法对ZnO∶d/Yb量子点的体外细胞毒性进行了评价在37℃下%CO和9%湿度的细胞培养箱中培养ella细胞h将生理盐水和不同浓度的ZnO∶d/Yb量子点水溶液加入到培养基中再培养h然后用培养基洗涤次向细胞板中加入100mL含有M的培养基继续培育h去除培养基后加入MO振荡10min使结晶物充分溶解用酶联免疫检测仪测