CN103623437A - 一种成像用纳米探针材料及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够高效跨越血脑屏障的成像用纳米探针材料，是先采用高温热解法制备内核NaYF₄:Yb/Tm/Gd疏水纳米颗粒，再外延生长NaGdF₄壳层，形成核/壳结构的NaYF₄:Yb/Tm/GdNaGdF₄纳米颗粒，然后进行盐酸亲水改性、巯基PEG修饰，最后经Angiopep-2嫁接制备而成，记为ANG/PEG-UCNPs。该材料可应用于高效突破血脑屏障、颅腔脑胶质瘤的术前核磁成像诊断及定位、术中近红外荧光成像及影像介导，成像效果好，灵敏度高，生理组织毒性低，对临床脑胶质瘤的手术成功切除及医学影像诊断技术的发展和应用具有重要意义。

Description

一种成像用纳米探针材料及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于医用成像材料技术领域，具体涉及一种成像用纳米探针材料及其制备方法和应用。

背景技术

血脑屏障（Blood Brain Barrier，BBB），是指脑微血管阻止某些物质由血液进入脑组织的结构。这种特殊结构起到了避免血液循环中有害物质进入脑组织的作用，但同时也限制了药物由血液进入脑内组织，成为临床治疗脑部疾病（如脑肿瘤、神经退行性疾病等）的世界性难题。由于血脑屏障的存在，临床常规制剂给药后，98%的化学药物以及近乎100%的蛋白/多肽和基因药物均难以进入脑部，极大地限制了这些药物对脑部疾病的治疗效果。因此，跨越血脑屏障给药是国际医学界公认的实现脑部疾病诊疗必须首要克服的难题。

脑胶质瘤是最为恶性的颅内肿瘤。作为主要治疗手段，手术无法彻底切除，易复发，病人手术后的平均存活期仅为12-14个月。这是由于脑胶质瘤呈侵润性生长，目前尚无医学手段精确定位其边界，造成手术不能彻底切除。目前临床常用的术前诊断方法是核磁共振成像（MRI）。注入造影剂（如马根维显）提高病灶区域的成像信号，描述肿瘤轮廓。但是，目前常用的钆基造影剂存在难以跨越血脑屏障、无肿瘤靶向性、快速代谢等不足，限制了脑胶质瘤的术前有效诊断。因此，研究可高效跨越血脑屏障、具有靶向性的钆基造影剂，有利于脑胶质瘤术前诊断、边界轮廓定位，具有重要意义。

此外，为便于手术尽可能多的切除脑胶质瘤，提高手术切除效率，术中荧光介导切除术近年来亦得到广泛发展。常用的一种方法是注入五胺基酮戊酸（5-ALA）荧光染料，被脑胶质瘤吞噬后转变为原卟啉（PPIX），此物质经蓝色光照射，发出红色荧光，便于手术切除。但是，蓝色光穿透深度有限，组织自发荧光明显，存在光闪烁和光漂白现象，不利于手术的精确切除。而上转换发光颗粒（UCNPs）在980nm近红外激发下，发射可见光，将其应用于脑胶质瘤的术中荧光介导切除，将发挥其优势，有望克服目前临床技术上的种种缺点，进一步提高手术切除效率。

Angiopep-2，作为一种多肽，可以靶向低密度脂蛋白受体相关蛋白（LRP）受体，此种受体在血脑屏障主要构成部分的内皮细胞及脑胶质瘤细胞均过表达，可作为一种双靶向多肽，实现高效跨越血脑屏障的同时，高效率靶向脑胶质瘤。

采用纳米制备技术，开发可用于高效跨越血脑屏障、脑胶质瘤术前早期诊断和定位、术中荧光介导的多模式探针成为医学诊断领域的一个新的研究热点。文献表明，近期发展的可近红外发光的稀土上转换荧光探针，由于具有生物毒性低、对组织光损伤低、穿透深度大、自发荧光少、信噪比高、灵敏度高等优点，被广泛认为是具有良好应用前景的新型荧光探针。更令人关注的是，Gd³⁺离子可以掺杂到稀土上转换荧光探针中，从而引入MR的T₁-加权成像。因此，如果能把这种新型上转换荧光纳米探针的荧光成像探测模式与传统的诊断模式（如MR）相结合，再通过嫁接Angiopep多肽，形成一种双靶向的多模式成像探针，预期可以高效跨越血脑屏障，并更好地定位脑胶质瘤病灶区位置，从而显著提高脑胶质瘤临床诊断的准确率和切除效率。

综上所述，研究一种可适用于跨越血脑屏障、靶向脑胶质瘤的术前核磁诊断和术中荧光介导切除为一体的多模式成像探针，有望发挥手术切除优势，彻底切除脑胶质瘤，具有重要意义和价值。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可高效跨越血脑屏障、适用于脑胶质瘤术前核磁诊断和定位以及术中荧光介导的成像用纳米探针材料。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种成像用纳米探针材料，是由具有核/壳结构的NaYF₄:Yb/Tm/GdNaGdF₄纳米颗粒依次经盐酸亲水改性、巯基PEG修饰、和多肽Angiopep-2嫁接而得，记为：ANG/PEG-UCNPs。

其中，作为纳米颗粒的核，NaYF₄:Yb/Tm/Gd表示Yb/Tm/Gd三种稀土离子共掺杂的NaYF₄基材料，这对于本领域技术人员而言是容易确定的。

作为一种优选方案，所述NaYF₄:Yb/Tm/Gd中的Tm³⁺离子的掺杂量为0.5-5wt%。

作为一种优选方案，所述NaYF₄:Yb/Tm/Gd中的Yb³⁺离子的掺杂量为1-10wt%。

作为一种优选方案，所述NaYF₄:Yb/Tm/Gd中的Gd³⁺离子的掺杂量为5-30wt%。

作为进一步优选方案，所述NaYF₄:Yb/Tm/GdNaGdF₄材料中的NaGdF₄壳层的厚度为0.8-1.2nm。

本发明的目的还在于提供上述成像用纳米探针材料的制备方法，包括以下步骤：先采用高温热解法制备内核NaYF₄:Yb/Tm/Gd疏水纳米颗粒，再外延生长NaGdF₄壳层，形成核/壳结构的NaYF₄:Yb/Tm/GdNaGdF₄纳米颗粒，然后依次进行盐酸亲水改性、巯基PEG修饰、和Angiopep-2嫁接。

作为一种优选方案，NaYF₄:Yb/Tm/GdNaGdF₄纳米颗粒的制备过程包括如下步骤：

a)将稀土离子Y³⁺、Yb³⁺、Tm³⁺和Gd³⁺的前驱体水溶液加入油酸和十八烯的混合液中，搅拌使其混合均匀，然后加热除去体系中的水；

b)降温到室温，加入含氢氧化钠和氟化铵的甲醇溶液，在室温下搅拌1-3小时，随后加热除去体系中的甲醇；

c)加热到240-280℃，在惰性气氛下进行高温热解反应；反应结束后进行离心分离和清洗，获得内核NaYF₄:Yb/Tm/Gd疏水纳米颗粒，分散在环己烷中；

d)将稀土离子Gd³⁺的前驱体水溶液加入油酸和十八烯中，搅拌使其混合均匀，然后加热除去体系中的水；

e)加入内核NaYF₄:Yb/Tm/Gd疏水纳米颗粒的环己烷分散液，室温下搅拌1-3小时；100-120℃加热，除去体系中环己烷；

f)降温到室温，加入含氢氧化钠和氟化铵的甲醇溶液，然后在室温下搅拌1-3小时；加热除去体系中的甲醇；

g)加热到260-270℃，在惰性气氛下进行高温热解反应；反应结束后进行离心分离和清洗，获得NaYF₄:Yb/Tm/GdNaGdF₄疏水纳米颗粒。

作为进一步优选方案，步骤a)和d)中所述前驱体水溶液是指稀土氯化物的水溶液。油酸与十八烯间摩尔比为1:10-6:10，同时，油酸与稀土离子间的摩尔比分别为1:10-1:1。

作为进一步优选方案，步骤b)和f)中的氢氧化钠与氟化铵的摩尔比为1:8-1:4，氢氧化钠与溶液体系中稀土离子的摩尔比为1:1；步骤c)和g)中的惰性气氛为氩气。

作为进一步优选方案，步骤d)中加入的稀土离子Gd³⁺与待包覆的内核NaYF₄:Yb/Tm/Gd疏水纳米颗粒的摩尔比为1:28-1:40。

作为一种优选方案,进行盐酸亲水改性的步骤如下：将NaYF₄:Yb/Tm/GdNaGdF₄疏水纳米颗粒分散在环己烷中，加入盐酸水溶液，于室温下搅拌2-6小时，然后进行离心分离和清洗。其中，盐酸水溶液优选浓度为10-15mM。

作为一种优选方案，进行巯基PEG（即，HS-PEG-NH₂）修饰的步骤如下：将HS-PEG-NH₂加入NaYF₄:Yb/Tm/GdNaGdF₄水溶液中，搅拌，产物记为PEG-UCNPs。优选地，搅拌时间为24-48h，纳米颗粒与巯基PEG的摩尔比为1:100-10:100。

作为一种优选方案，进行Angiopep-2嫁接的步骤如下：将Angiopep-2、1-乙基-3-[3-二甲氨基]碳二亚胺盐酸盐（EDC）和n-羟基琥珀酰亚胺（NHS）超声分散，加入PEG-UCNPs，混合后搅拌，获得ANG/PEG-UCNPs。优选地，PEG-UCNPs与Angiopep-2的摩尔比为1:10-5:10，EDC、NHS和Angiopep-2的摩尔比为5:1：1，混合搅拌时间为24-48h。

本发明所述的成像用纳米探针材料可用于MR成像或/和近红外荧光成像。

本发明所述的成像用纳米探针材料可用于跨越血脑屏障、脑胶质瘤术前核磁诊断和定位以及术中荧光介导。

与现有技术相比，本发明公开的上述成像用纳米探针材料其内核可在800nm左右近红外波段有很强的荧光发光，对生物组织有较高的荧光穿透深度，灵敏度高，且通过包覆NaGdF₄，即可以提高内核的荧光性能，又可以赋予探针T₁-MR造影增强成像功能，实现近红外荧光、MR的协同成像，属于一种多模式成像技术。且该成像材料可高效跨越血脑屏障，靶向脑胶质瘤，有利于脑胶质瘤的术前诊断和定位及术中荧光介导切除，对于医学脑胶质瘤的手术切除应用具有重要价值和意义。

附图说明

图1为本发明实施例1所制得的内核NaYF₄:Yb/Tm/Gd疏水纳米颗粒分散于环己烷中的透射电镜（TEM）照片；

图2为本发明实施例1所制得的NaYF₄:Yb/Tm/GdNaGdF₄疏水纳米颗粒分散于环己烷中的透射电镜（TEM）照片；

图3为本发明实施例1所制得的NaYF₄:Yb/Tm/Gd及NaYF₄:Yb/Tm/GdNaGdF₄疏水纳米颗粒的XRD图谱；

图4为本发明实施例1所制得的ANG/PEG-UCNPs亲水纳米颗粒分散于水中的透射电镜（TEM）照片；

图5为本发明实施例1所制得的ANG/PEG-UCNPs亲水纳米颗粒的能谱（EDS）图；

图6为本发明实施例1所制得的ANG/PEG-UCNPs亲水纳米颗粒的体外T₁-MR成像及1/T₁-浓度曲线图；

图7为本发明实施例1所制得的ANG/PEG-UCNPs亲水纳米颗粒尾静脉注射入脑胶质瘤裸鼠体前、后的脑部MR成像效果图（6mg Gd/kg）；

图8为本发明实施例1所制得的ANG/PEG-UCNPs亲水纳米颗粒在980nm激光激发下的荧光光谱图及光学照片（插图）；

图9为本发明实施例1所制得的ANG/PEG-UCNPs亲水纳米颗粒尾静脉注射入脑胶质瘤裸鼠体内1h后，各器官的NIR荧光成像对比图（15mgY/kg）；

图10为本发明实施例1所制得的ANG/PEG-UCNPs亲水纳米颗粒的细胞存活率柱状图；

图11为昆明鼠注射入本发明实施例1所制得的ANG/PEG-UCNPs亲水纳米颗粒（15mg Y/kg）后，脑皮层、海马、纹状体的组织切片图；

图12为昆明鼠注射入本发明实施例1所制得的ANG/PEG-UCNPs亲水纳米颗粒（15mg Y/kg）后，心、肝、脾、肺、肾等各器官的组织切片图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步说明，但不应将其理解为对本发明保护范围的限制。

实施例1

分别称取1.26mmol(382.23mg)YCl₃·6H₂O，0.4mmol(154.99mg)YbCl₃·6H₂O,0.04mmol(11.01mg)TmCl₃粉体，0.3mmol(79.08mg)GdCl₃·6H₂O，用2mL去离子水溶解后备用；在三口烧瓶中分别加入15mL油酸和30mL十八烯，再加入预先配制好的上述含稀土离子的氯化物水溶液，室温下搅拌2小时；通入15min氩气以除去反应瓶中空气；在氩气气氛保护下，缓慢加热（升温速率控制为30℃/小时），升温至160℃,保温1小时以除去体系中的水；停止加热，自然降温至室温；然后滴加含200mg NaOH及296.3mg NH₄F的甲醇溶液10mL，在室温下搅拌2小时，得到黄白色溶液；继续通入氩气，先在60℃下搅拌0.5小时，80℃下搅拌0.5小时,再于120℃下搅拌1小时，以除去反应体系中的甲醇；除去甲醇后，接好冷凝管，升温至260℃左右，保温进行高温热解反应1.5小时；反应结束，自然降至室温；向反应体系中加入20mL无水乙醇，室温下搅拌30min，然后进行离心分离；对收集的固体依次用环己烷和乙醇进行超声清洗3次；用20mL环己烷分散所得产物（内核NaYF₄:Yb/Tm/Gd疏水纳米颗粒）。

称取0.028mmol(7.38mg)GdCl₃·6H₂O粉体，用2ml去离子水溶解；在三口烧瓶中分别加入15mL油酸和30mL十八烯，再加入上述Gd的稀土离子水溶液，重复上述除水步骤后，加入10mL内核NaYF₄:Yb/Tm/Gd的环己烷溶液，搅拌0.5h，加热到80℃除去环己烷，冷却到室温。然后滴加含2.81mg NaOH及4.16mg NH₄F的甲醇溶液10mL，重复上述除甲醇步骤；除去甲醇后，接好冷凝管，升温至260℃左右，保温进行高温热解反应1.5小时；反应结束，自然降至室温；向反应体系中加入20mL无水乙醇，室温下搅拌30min，然后进行离心分离；对收集的固体依次用环己烷和乙醇进行超声清洗3次；用10mL环己烷分散所得产物（NaYF₄:Yb/Tm/GdNaGdF₄疏水纳米颗粒）。

取NaYF₄:Yb/Tm/GdNaGdF₄疏水纳米颗粒的环己烷溶液5mL，加入5ml去离子水溶液中（含盐酸20μL），搅拌2小时后，静置，除去上层环己烷层，取下层离心洗涤3次，分散在10mL水溶液中。然后与10mL巯基PEG水溶液（含200mg SH-PEG₅₀₀₀-NH₂）混合，搅拌48小时，并进行间隔超声，以辅助充分混合；对上述混合溶液进行离心分离，然后对收集的固体用水超声清洗3次，分散在5mL去离子水中即可得到PEG-UCNPs溶液。

称量37mg EDC，48mg NHS，2mg Angiopep-2加入5mL去离子水中，超声混合15min后，加入上述PEG-UCNPs溶液中，搅拌48h，离心洗涤3次，得到产物ANG/PEG-UCNPs。

经检测，所得材料在980nm激光照射下有明显的蓝紫光。

图1为本实施例所制得的内核NaYF₄:Yb/Tm/Gd疏水纳米颗粒分散于环己烷中的TEM图谱，由图1可见：所制得的纳米颗粒为球形，分散均一，内核平均直径约17nm（随机测量TEM中100个颗粒得到）。

图2为本实施例所制得的NaYF₄:Yb/Tm/GdNaGdF₄疏水纳米颗粒分散于环己烷中的透射电镜（TEM）照片，由图2可见：所制得的纳米颗粒为球形，分散均一，平均直径约19nm（随机测量TEM中100个颗粒得到）。

图3为本实施例所制得的内核NaYF₄:Yb/Tm/Gd及NaYF₄:Yb/Tm/GdNaGdF₄疏水纳米颗粒的XRD图谱，由图3可见：所制得的纳米颗粒为六方相，与PDF卡片16-0334相一致。

图4为本实施例所制得的ANG/PEG-UCNPs亲水纳米颗粒分散于水中的透射电镜（TEM）照片，由图4可见：所制得的亲水性纳米颗粒形貌类似球形，粒径小于20nm，在水溶液中分散良好。

图5为本实施例所制得的ANG/PEG-UCNPs亲水纳米颗粒的能谱（EDS）图，由图4可见：所制得的亲水性纳米颗粒的成分中Na、Y、F、Yb、Tm和Gd元素均可被检测出来，且O和S元素也被检测出来，证实了PEG和Angiopep-2的成功修饰。

A、医用成像应用效果实验

1、MR成像

1.1实验材料及仪器：

实施例1所制得的ANG/PEG-UCNPs亲水纳米颗粒。

MR成像检测仪器型号：Siemens Magnetom Trio Tim3.0T

1.2实验动物：Balb/c裸鼠，平均体重20g，购自复旦大学医学院动物房。

1.3原位脑胶质瘤裸鼠模型：U87MG细胞（5×10⁵分散在5μLPBS中）植入裸鼠右脑中，生长14-18天。

1.4实验方法：脑胶质瘤鼠用水合氯醛进行腹腔麻醉后，尾静脉注射造影剂（剂量为6mg Gd/kg））观察MR造影效果。

1.5实验结果：

图6为ANG/PEG-UCNPs亲水纳米颗粒MR体外成像图，由图6可见：ANG/PEG-UCNPs具有较强的T₁-MRI造影功能，r₁值为2.28mM^-1s^-1。

图7为ANG/PEG-UCNPs亲水纳米颗粒脑胶质瘤MR成像性能注射前后的对比图，由图7可见：注射纳米颗粒1h后，脑胶质瘤区域信号比以前有明显提高，说明上述亲水性纳米颗粒跨越血脑屏障后，能够靶向脑胶质瘤，在活体水平具有高效的脑胶质瘤术前MR造影成像性能。

2、近红外成像荧光性能

2.1荧光发光实验

2.1.1实验材料

实施例1所制得的ANG/PEG-UCNPs亲水纳米颗粒。

2.1.2实验方法：尾静脉注射该亲水性纳米颗粒ANG/PEG-UCNPs水溶液（剂量为15mg Y/kg）于脑胶质瘤小鼠内；注射1h后心、肝、脾、肺、肾及脑（含肿瘤）的荧光成像结果。

3.1.3实验结果：

图8为ANG/PEG-UCNPs亲水纳米颗粒在980nm激光激发下的荧光光谱图，由图8可见：该材料在980nm激光激发下，在800nm左右有很强的近红外发光，具有很好的荧光成像效果，同时发出蓝色可见光（图8插图）；此类近红外光激发和红外光发射对生物组织有强的穿透深度，可显著提高其光灵敏度。

图9为ANG/PEG-UCNPs尾静脉注射入脑胶质瘤裸鼠体内1h后，不同器官的NIR荧光成像对比图（15mgY/kg），由图9可见：该成像材料在活体水平具有高效的近红外荧光成像性能，注射1后肝脏部位有很强的荧光发光，同时脑部发光明显，说明该探针可跨越血脑屏障，进入脑部；且脑胶质瘤处荧光信号强于脑部正常组织，说明探针在脑胶质瘤处聚集，有利于肿瘤的荧光介导切除。因此，该材料可用于动物体内近红外荧光成像。

综上所述，本发明所述成像用纳米探针材料具有良好的MR和近红外光荧光成像性能，属于一种多模式成像技术，对于医学诊断技术的发展和应用具有重要价值和意义。

B、毒性评价实验

1.体外细胞毒性实验

1.1实验材料：

实施例1所制得的ANG/PEG-UCNPs亲水纳米颗粒

1.2实验方法：

采用MTT(3-(4,5-dimethylthiazol-2-y1)-2,5-diphenyltetrazolium bromide)方法评价细胞存活率，具体实验方法为：（1）接种细胞：用含10％胎小牛血清得培养液配成单个细胞悬液，以每孔10⁵-10⁶个细胞接种到96孔板，每孔体积100微升（2）培养细胞：加入纳米颗粒后与细胞共培养1天后，每孔加MTT溶液（5mg/ml，用PBS配制，pH=7.4)50微升，继续共培养4h，小心吸弃孔内培养上清液，对于悬浮细胞需要离心后再吸弃孔内培养上清液。（3）定量：每孔加150微升DMSO，脱色摇床振荡10min，使结晶物充分融解。选择570nm波长，在酶联免疫监测仪上测定各孔光吸收值，记录结果。

1.3实验结果：

图10为亲水纳米颗粒ANG/PEG-UCNPs在不同浓度下的细胞毒性评价柱状图，图中：分别为人脑胶质瘤细胞（U87MG）和脑内皮细胞（BCECs）；由图10可见：该材料在1000μg/mL的较高浓度下，共培养24小时后细胞仍有高达85%以上的存活率；表明ANG/PEG-UCNPs对细胞低毒性低。

2.体内组织毒性实验

2.1实验材料

实施例1所制得的ANG/PEG-UCNPs亲水纳米颗粒

2.2实验动物

昆明小鼠，平均体重20g，5～6周龄，购自复旦大学医学院动物房。

2.2.3实验方法：尾静脉注射该亲水性纳米颗粒ANG/PEG-UCNPs水溶液（剂量为15mgY/kg）；

2.3实验方法

尾静脉注射该亲水性纳米颗粒ANG/PEG-UCNPs的生理盐水溶液（剂量为15mgY/kg）。通过常规的H&E染色来观察注射前、注射后的3、15和30日后的组织切片。

2.4实验结果

图11为昆明鼠体在注射入亲水纳米颗粒ANG/PEG-UCNPs后，脑部各器官组织的切片图，由图11可见：昆明鼠在注射ANG/PEG-UCNPs前后（最长为30日），脑部脑皮层、海马、纹状体均无明显毒性反应；图12为昆明鼠体在注射入亲水纳米颗粒ANG/PEG-UCNPs后，心肝脾肺肾各器官的组织切片图，由图12可见：昆明鼠在注射ANG/PEG-UCNPs前后（最长为30日），心肝脾肺肾各器官均无明显毒性反应；既无应激的肝肾毒性又无长期的组织毒性，表明该材料在活体水平的低毒性。

综上所述可见，本发明提供的成像材料具有较强的MR造影性能，可跨越血脑屏障，对脑胶质瘤有较好MR成像效果。此外，该材料可在800nm左右近红外波段有很强的荧光发射，对生物组织有较高的荧光穿透深度，灵敏度高，用于脑胶质瘤的荧光成像。实现脑胶质的术前MR/术中近红外荧光的协同成像，属于一种多模式成像技术，对于脑胶质的手术切除及医学诊断技术的发展和应用具有重要价值和意义。

最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非实质性的改进和调整均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种成像用纳米探针材料，是由具有核/壳结构的NaYF₄:Yb/Tm/GdNaGdF₄纳米颗粒依次经盐酸亲水改性、巯基PEG修饰、和多肽Angiopep-2嫁接而得。

2.权利要求1所述的成像用纳米探针材料，其特征在于：NaYF₄:Yb/Tm/Gd中，Tm³⁺离子的掺杂量为0.5-5wt%，Yb³⁺离子的掺杂量为1-10wt%，Gd³⁺离子的掺杂量为5-30wt%。

3.权利要求1所述的成像用纳米探针材料，其特征在于：NaYF₄:Yb/Tm/GdNaGdF₄纳米颗粒中NaGdF₄壳层的厚度为0.8-1.2nm。

4.权利要求1所述成像用纳米探针材料的制备方法，包括以下步骤：先采用高温热解法制备内核NaYF₄:Yb/Tm/Gd疏水纳米颗粒，再外延生长NaGdF₄壳层，形成核/壳结构的NaYF₄:Yb/Tm/GdNaGdF₄纳米颗粒，然后依次进行盐酸亲水改性、巯基PEG修饰、和Angiopep-2嫁接。

5.权利要求4所述的制备方法，其特征在于：NaYF₄:Yb/Tm/GdNaGdF₄纳米颗粒的制备过程包括如下步骤：

a)将稀土离子Y³⁺、Yb³⁺、Tm³⁺和Gd³⁺的前驱体水溶液加入油酸和十八烯的混合液中，搅拌使其混合均匀，然后加热除去体系中的水；

b)降温到室温，加入含氢氧化钠和氟化铵的甲醇溶液，在室温下搅拌1-3小时，随后加热除去体系中的甲醇；

c)加热到240-280℃，在惰性气氛下进行高温热解反应；反应结束后进行离心分离和清洗，获得内核NaYF₄:Yb/Tm/Gd疏水纳米颗粒，分散在环己烷中；

d)将稀土离子Gd³⁺的前驱体水溶液加入油酸和十八烯中，搅拌使其混合均匀，然后加热除去体系中的水；

e)加入内核NaYF₄:Yb/Tm/Gd疏水纳米颗粒的环己烷分散液，室温下搅拌1-3小时；100-120℃加热，除去体系中环己烷；

f)降温到室温，加入含氢氧化钠和氟化铵的甲醇溶液，然后在室温下搅拌1-3小时；加热除去体系中的甲醇；

g)加热到260-270℃，在惰性气氛下进行高温热解反应；反应结束后进行离心分离和清洗，获得NaYF₄:Yb/Tm/GdNaGdF₄疏水纳米颗粒。

6.权利要求4所述的制备方法，其特征在于，盐酸亲水改性的步骤如下：将NaYF₄:Yb/Tm/GdNaGdF₄疏水纳米颗粒分散在环己烷中，加入盐酸水溶液，于室温下搅拌2-6小时，然后进行离心分离和清洗。

7.权利要求4所述的制备方法，其特征在于，巯基PEG修饰的步骤如下：将HS-PEG-NH₂加入NaYF₄:Yb/Tm/GdNaGdF₄水溶液中，搅拌24-48h。

8.权利要求4所述的制备方法，其特征在于，Angiopep-2嫁接的步骤如下：将Angiopep-2、1-乙基-3-[3-二甲氨基]碳二亚胺盐酸盐和n-羟基琥珀酰亚胺超声分散，加入经过盐酸亲水改性和巯基PEG修饰后的NaYF₄:Yb/Tm/GdNaGdF₄纳米颗粒，混合后搅拌24-48h。

9.权利要求1所述成像用纳米探针材料在MR成像或/和近红外荧光成像中的用途。

10.权利要求1所述成像用纳米探针材料在跨越血脑屏障、脑胶质瘤术前核磁诊断和定位以及术中荧光介导中的用途。

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