CN110038129A - 硒化铜-贵金属异质结构纳米探针及其制备和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种硒化铜‑贵金属异质结构纳米探针的制备方法，包括以下步骤：将表面修饰有稳定剂的硒化铜纳米颗粒分散于水中，得到硒化铜水溶液；其中，硒化铜的分子式为Cu2‑xSe，0≤x≤1，所述硒化铜纳米颗粒的粒径为1～100nm；所述的稳定剂为具有水溶性和生物相容性的巯基化合物、生物大分子或不同分子量的聚乙烯基吡咯烷酮；将硒化铜水溶液与贵金属盐的水溶液混匀，并在20～30℃下反应，反应完全后，得到所述硒化铜‑贵金属异质结构纳米探针；其中，所述硒化铜水溶液中的铜元素与贵金属盐的水溶液中的贵金属的摩尔比为1:0.6～3。

Description

硒化铜-贵金属异质结构纳米探针及其制备和应用
技术领域
本发明涉及材料化学及生物医学领域，尤其涉及一种硒化铜-贵金属异质结构纳米探针及其制备和应用。
背景技术
癌症已是世界范围内导致人类死亡的主要原因。放射治疗是治疗癌症最重要、最有效的方法之一，超过一半的癌症患者将接受放射治疗。放射治疗主要通过高能射线(比如X射线或γ射线)照射癌症组织，产生ROS直接或间接损伤细胞的DNA双链结构，导致受照细胞的凋亡和死亡。由于肿瘤组织与正常组织对射线的敏感性差异较小，导致放射治疗在治疗肿瘤组织的同时也会对正常组织造成损伤。因此，如何提高放疗效果、降低对正常组织的损伤，成为肿瘤放疗中的重要科学问题。
由于受肿瘤微环境的影响，单独使用放射治疗通常不能完全治愈肿瘤，需要联合其它疗法来提高肿瘤的治疗效果。其中一种最有效的组合是放疗与光热治疗相结合，这种联合治疗可以有效消融肿瘤细胞，防止肿瘤转移和复发。此外，在治疗过程中，需要结合医学成像技术来监测治疗效果。因此，研发具有多模态成像和多模式治疗功能于一体的放射增敏剂对癌症的精准诊断和精准治疗具有重要意义。
硒化铜纳米颗粒在生物医学领域具有广阔的应用前景，申请号为201610213490.2的中国专利公开了超小Cu2-xSe(0≤x≤1)(<10nm)多功能纳米探针的制备方法及其应用，采用水溶性巯基化合物或生物相容性分子修饰超小Cu2-xSe(0≤x≤1)纳米颗粒，得到对低能X射线有较强吸收、可以直接用于光声成像、光热治疗、CT成像的纳米颗粒。申请号为201710317258.8的中国专利公开了大尺寸Cu2-xSe纳米颗粒的制备方法，与本专利的硒化铜-贵金属异质结构纳米颗粒并不冲突。目前关于硒化铜和贵金属异质结构多功能纳米探针的文献报道相对较少，且其中大多数合成需要在油相中进行，需要通过多步反应以及加入多种还原剂才能最终形成异质结构的纳米探针。
申请号为201510548499.4的中国专利公开了一种金属硒化物包覆贵金属纳米晶的两步法合成方法，但该专利只涉及了以贵金属纳米晶体为核心，硒化物为包裹壳层的合成方法，而非本专利的以硒化铜为反应模板，加入贵金属进行改性的新型合成思路。此外，申请号为201510548499.4的专利中合成的纳米颗粒均为硒化物包裹贵金属纳米颗粒的核壳实心纳米结构。申请号为201410228420.5的中国专利公开了一种Cu2Se-Pd杂化材料及其制备方法，其制备需在高温油相中进行，合成的纳米材料需经过剥离、转相成水溶性纳米材料才可用于生物实验，反应条件较复杂和难于调控。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种硒化铜-贵金属异质结构纳米探针的制备方法，利用简易、温和、快速的室温水相还原法得到纳米探针，该制备方法条件温和、快速，通过硒化铜和贵金属之间的协同作用达到更好的射线和近红外光吸收性能，可制备光热治疗制剂、放射治疗制剂和CT成像造影剂。
本发明的第一个目的是提供一种硒化铜-贵金属异质结构纳米探针的制备方法，包括以下步骤：
(1)将硒化铜纳米颗粒分散于水中，得到硒化铜水溶液；硒化铜纳米颗粒表面修饰有水溶性和生物相容性的稳定剂；其中，硒化铜的分子式为Cu2-xSe，0≤x≤1，所述硒化铜纳米颗粒的粒径为1～100nm；
(2)将所述硒化铜水溶液与贵金属盐的水溶液混匀，并在20～30℃下反应，反应完全后，得到所述硒化铜-贵金属异质结构纳米探针；其中，所述硒化铜水溶液中的铜元素与贵金属盐的水溶液中的贵金属的摩尔比为1:0.6～3。
进一步地，在步骤(1)中，所述硒化铜水溶液中硒化铜的浓度为0.1～0.001mmol/mL。
进一步地，在步骤(1)中，所述水溶性和生物相容性的稳定剂包括巯基化合物、生物大分子和聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种，所述巯基化合物包括单巯基有机小分子化合物、多巯基的有机小分子化合物或含巯基的聚合物；所述生物大分子包括牛血清蛋白或人血清蛋白；聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的分子量为8～32kDa。
进一步地，在步骤(1)中，水溶性和生物相容性的稳定剂包括申请号为201610213490.2的中国专利所包括的水溶性或生物相容性分子。本发明的稳定剂能够起到稳定最终所制备的纳米探针的作用。
进一步地，在步骤(1)中，所述硒化铜水溶液中水溶性和生物相容性稳定剂的浓度为0.2～20mg/mL。
进一步地，硒化铜水溶液的制备方法如下：
(S1)将0.01～1M的二氧化硒或亚硒酸钠的水溶液(浓度优选0.1M)和0.04～4M的抗坏血酸的水溶液(浓度优选0.4M)依次加入0.2～20mg/mL的水溶性和生物相容性的稳定剂的水溶液(浓度优选2mg/mL)中，溶液由无色变为酒红色，室温下反应10～30min(优选15min)；
(S2)将铜盐和抗坏血酸溶于水中，得到铜盐水溶液，其中，铜盐水溶液中，铜盐浓度为0.008～0.8M(优选0.08M)，抗坏血酸浓度为0.032～3.2M(优选0.32M)；
(S3)将步骤(S2)所得溶液加入(S1)所得溶液中，溶液由酒红色变为黑色，室温下反应20～30h(优选24h)，得到含有硒化铜纳米颗粒的硒化铜水溶液。
进一步地，在步骤(2)中，所述贵金属盐的水溶液浓度为0.25～25mg/mL。
进一步地，在步骤(2)中，所述贵金属盐的水溶液为Pt的盐溶液、Au的盐溶液和Ag的盐溶液中的至少一种。
进一步地，在步骤(2)中，所述贵金属盐的水溶液为贵金属盐的盐酸盐或硝酸盐等水溶性盐的水溶液。
进一步地，在步骤(2)中，搅拌反应，反应时间为3～24h。
进一步地，在步骤(2)中，反应结束后还包括将溶液进行多次离心和超滤分离的步骤，得到具有水溶性和生物相容性分子稳定的硒化铜-贵金属异质结构纳米探针。
本发明的第二个目的是提供一种采用上述方法所制备的硒化铜-贵金属异质结构纳米探针，其包括硒化铜以及贵金属，硒化铜与贵金属之间形成异质结，硒化铜的分子式为Cu2-xSe，其中，0≤x≤1；硒化铜-贵金属异质结构纳米探针的粒径为10～120nm。
进一步地，贵金属为Pt、Au和Ag中的一种或几种。
本专利中所合成的异质结构既包含哑铃形的贵金属-硒化物异质纳米颗粒，还包含蛋黄-蛋壳型的异质纳米颗粒。与201510548499.4专利相比，本专利所得的异质结构纳米颗粒提供了更广阔的表面修饰及功能化的空间。
进一步地，本发明的硒化铜-贵金属异质结构纳米探针具有协同增强的近红外光的光热转化性质，可将吸收的近红外光转化为热能。
进一步地，本发明的硒化铜-贵金属异质结构纳米探针具有协同增强的放射增敏性质，可以有效吸收更宽能量范围的X射线。
进一步地，本发明的硒化铜-贵金属异质结构纳米探针具有增强病灶区域的电子计算机X射线断层扫描成像功能，用作电子计算机X射线断层扫描(CT)成像造影剂。
本发明的第三个目的是要求保护上述硒化铜-贵金属异质结构纳米探针在制备光热治疗制剂、放射治疗制剂和X射线成像造影剂中的至少一种中的应用。
进一步地，光热治疗制剂吸收近红外光。
进一步地，放射治疗制剂吸收X射线，所述X射线的能量为20～200kV。
进一步地，光热治疗制剂或放射治疗制剂用于治疗肿瘤。
硒化铜本身对近红外光具有较好的吸收及光热转化作用，为进一步提高硒化铜对近红外光的吸收及其光热转化性能，本发明构建了基于硒化铜和贵金属异质结构的多功能纳米探针，由于形成了特殊的异质结构所引起的协同效应，大大提高了纳米探针对近红外光吸收及转化性能。此外，硒化铜本身对低能X射线有一定的衰减能力，为进一步提高硒化铜对X-射线的衰减性能，本发明构建了基于硒化铜和贵金属异质结构的多功能纳米探针，由于异质结构所引起的协同效应，在受到X射线照射时，能够吸收更多的X射线，更有效地利用X射线杀伤肿瘤细胞。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
本发明的硒化铜-贵金属异质结构纳米探针通过室温水相还原法制备获得，制备方法条件温和、廉价、快速、高效，可大批量的快速获得集CT成像、放射治疗和光热治疗于一体的多模态诊疗一体化纳米探针，具有广阔的市场应用前景。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明实施例1所得Cu2-xSe@Pt纳米颗粒的透射电镜图；
图2是本发明实施例1所得Cu2-xSe@Pt纳米颗粒的X射线衍射图；
图3是本发明实施例1所得不同浓度的Cu2-xSe@Pt纳米颗粒的紫外吸收图；
图4是本发明实施例1所得Cu2-xSe@Pt纳米颗粒的水合尺寸分布图；
图5是本发明实施例1所得Cu2-xSe@Pt纳米颗粒溶液和商业化碘普罗胺溶液在不同浓度时的体外电子计算机X射线断层扫描成像图；
图6是本发明实施例1所得Cu2-xSe@Pt纳米颗粒的光热转化效果图；
图7是本发明实施例1所得Cu2-xSe@Pt纳米颗粒的光热循环稳定性效果图；
图8是本发明实施例2中，用于制备异质结构纳米探针的Cu2-xSe纳米颗粒的透射电镜图。
图9是本发明实施例2中，在Cu2-xSe:H2PtCl6摩尔比为1:0.3条件下所得的Cu2-xSe@Pt纳米颗粒的透射电镜图。
图10是本发明实施例2中，在Cu2-xSe:H2PtCl6摩尔比为1:0.6条件下所得的Cu2-xSe@Pt纳米颗粒的透射电镜图。
图11是本发明实施例2中，在Cu2-xSe:H2PtCl6摩尔比为1:0.9条件下所得的Cu2-xSe@Pt纳米颗粒的透射电镜图。
图12是本发明实施例2中，在Cu2-xSe:H2PtCl6摩尔比为1:1.2条件下所得的Cu2-xSe@Pt纳米颗粒的透射电镜图。
图13是本发明实施例2中，所得Cu2-xSe@Pt纳米颗粒中核和壳层随Cu:Pt比例的变化图。
图14是本发明实施例2中，不同Cu:Pt比例下所得Cu2-xSe@Pt纳米颗粒的水合粒径图。
图15是本发明实施例2中，不同Cu:Pt比例下所得Cu2-xSe@Pt纳米颗粒的紫外吸收图谱。
图16是本发明实施例2中，不同Cu:Pt比例下所得Cu2-xSe@Pt纳米颗粒的X射线粉末衍射图。
图17是本发明实施例2中，不同Cu:Pt比例下所得Cu2-xSe@Pt纳米颗粒的体外CT性能比较。
图18是本发明实施例3所得的Cu2-xSe-Au纳米颗粒的透射电镜图；
图19是本发明实施例4所得的Cu2-xSe-Ag纳米颗粒的透射电镜图；
图20是本发明实施例5所得的Cu2-xSe-AuAg纳米颗粒的透射电镜图；
图21是本发明实施例6所得的Cu2-xSe-AuAg纳米颗粒的透射电镜图；
图22是本发明实施例3、4、6所得的3种纳米颗粒的体外CT性能比较；
图23是本发明实施例8所得的PVP稳定的Cu2-xSe-Au纳米颗粒的透射电镜图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
(1)将160mg牛血清蛋白(BSA)分散于16mL去离子水中，再加入盛有55mL去离子水的圆底烧瓶中。将0.2mmol的二氧化硒分散于1mL的去离子水中。将1.2mmol抗坏血酸溶于3mL水中。然后将二氧化硒溶液和抗坏血酸溶液依次加入圆底烧瓶中，溶液由无色变为酒红色，室温下搅拌15min。
(2)将0.4mmol五水硫酸铜和1.6mmol抗坏血酸一同溶于5mL水中，再加入步骤(1)得到的反应液中，溶液由酒红色变为黑色，室温下搅拌反应24h。反应结束后，将得到的Cu2- xSe(0≤x≤1)纳米颗粒进行离心分离，得到表面修饰有BSA的纳米颗粒，粒径约为20nm。
(3)然后向Cu2-xSe纳米颗粒溶液中加入摩尔比Cu:Pt＝1:0.6的氯铂酸溶液，30摄氏度水浴中再继续反应24小时；反应结束后，溶液经多次纯化处理后即可制备得到BSA稳定的Cu2-xSe@Pt生物相容性纳米颗粒，该纳米颗粒具有核壳结构，其中，Pt金属为壳，Cu2-xSe为核。
附图1为所得Cu2-xSe@Pt纳米颗粒的透射电镜照片，其平均粒径约为20.7nm，图中显示出明显的核壳结构。附图2为Cu2-xSe@Pt纳米颗粒的X射线衍射图，从中可以看出，形成异质结构后纳米颗粒的结晶度发生了明显变化。图中，a、b、c曲线分别代表Cu2-xSe@Pt纳米颗粒、Cu2-xSe纳米颗粒和标准Cu2-xSe所对应的X射线衍射图及衍射峰位置。
将所得的Cu2-xSe@Pt纳米颗粒溶液等比稀释，配成浓度为240μg/mL、160μg/mL、106μg/mL、71μg/mL、47μg/mL的溶液，得到的紫外吸收图如附图3所示，可以看出牛血清蛋白稳定的Cu2-xSe@Pt颗粒在近红外区具有较宽的吸收。附图4为所得纳米颗粒溶液的水合粒径分布图，Cu2-xSe@Pt纳米颗粒(曲线a)平均水合尺寸为32.7nm，表明所得纳米颗粒具有较小的水合尺寸。曲线b代表Cu2-xSe纳米颗粒的水合粒径分布曲线。
将所得的Cu2-xSe@Pt纳米颗粒溶液等比稀释配成浓度为8、4、2、1、0.5、0mg/mL的溶液，将临床所用的CT造影剂碘普罗胺等比稀释配成碘浓度为8、4、2、1、0.5、0mg/mL的溶液，采用电子计算机X射线断层扫描仪测试颗粒和碘普罗胺的造影信号。附图5为牛血清蛋白稳定的Cu2-xSe@Pt颗粒溶液在不同浓度下的电子计算机X射线断层扫描成像图，图中CSP代表牛血清蛋白稳定的Cu2-xSe@Pt颗粒溶液，I代表碘普罗胺溶液。可以看出随着牛血清蛋白稳定的Cu2-xSe@Pt纳米颗粒浓度的增加，图像明显变亮，说明牛血清蛋白稳定的Cu2-xSe@Pt纳米颗粒具有较好的电子计算机X射线断层扫描造影效果。通过图像亮度对比说明，牛血清蛋白稳定的Cu2-xSe@Pt纳米颗粒显示出明显优于临床所用碘普罗胺的体外造影的效果，是潜在的CT造影剂。
将Cu2-xSe@Pt纳米颗粒稀释成浓度分别为200、100、50、25、0μg/mL的溶液，采用808nm激光照射10min(0.75W/cm2)。如附图6所示，照射后，溶液温度升高，当照射同样的时间时，溶液升高的温度强烈依赖于纳米颗粒的浓度。另外将浓度为150μg/mL的Cu2-xSe@Pt纳米颗粒溶液进行光热循环稳定性测试(附图7)，结果表明Cu2-xSe@Pt纳米颗粒具有良好的光热稳定性能，在光热治疗方面具有广阔的应用前景。
实施例2
按照实施例1中的方法合成Cu2-xSe纳米颗粒，同时做五组平行实验，然后分别按照摩尔比Cu:Pt＝1:0，1:0.3，1:0.6，1:0.9，1:1.2，分别将氯铂酸溶液加入Cu2-xSe纳米颗粒溶液中，反应24小时后，离心处理，去沉淀，可以得到不同壳层厚度的Cu2-xSe@Pt纳米颗粒。加入不同比例氯铂酸所得纳米颗粒的透射电镜如附图8，9，10，11，12所示，表明在不同比例下均可得到尺寸均匀的Cu2-xSe@Pt纳米颗粒。
不同Cu:Pt比例对Cu2-xSe@Pt纳米颗粒的核与壳的影响如附图13所示，表明通过调控不同投料比例，能够调控核与壳的尺寸大小。
不同Cu:Pt比例下所得纳米颗粒的水合粒径如附图14所示，表明不同投料比例下合成的Cu2-xSe@Pt颗粒都具有较小的水合粒径，且相互之间差异不大。
不同Cu:Pt比例下所得纳米颗粒的紫外吸收如附图15所示，表明随着氯铂酸的增多，Cu2-xSe纳米颗粒的近红外区等离子共振吸收逐渐降低。
不同Cu:Pt比例下所得纳米颗粒的X射线衍射如附图16所示，表明随着氯铂酸的增多，Cu2-xSe纳米颗粒的衍射峰逐渐变弱，所得异质结构纳米颗粒逐渐向无定型转变。
不同Cu:Pt比例下所得纳米颗粒的体外CT成像性能如附图17所示，表明Cu:Pt摩尔比为1:0.6时形成的纳米颗粒具有最好的X射线衰减能力。
实施例3
将实施例1得到的Cu2-xSe纳米颗粒分散到30mL水溶液中，然后加入摩尔比Cu:Au＝1:0.75的氯金酸水溶液，搅拌反应3小时；反应结束后，溶液经多次纯化处理后即可制备得到生物相容性较好稳定的哑铃型Cu2-xSe-Au纳米颗粒，如附图18所示。
实施例4
将实施例1得到的Cu2-xSe纳米颗粒分散到30mL水溶液中，然后加入摩尔比Cu:Ag＝1:2的硝酸银水溶液，搅拌反应3小时；反应结束后，溶液经多次纯化处理后即Cu2-xSe-Ag纳米颗粒。附图19为所得的Cu2-xSe-Ag纳米颗粒，其形貌为椭圆形，平均粒径约为26.1nm。
实施例5
按实施例1中的步骤合成Cu2-xSe纳米颗粒后，然后按摩尔质量比Cu:Au:Ag＝1:0.75:2，首先加入氯金酸水溶液后，然后加入硝酸银水溶液，搅拌反应3小时；反应结束后，溶液经多次纯化处理后即Cu2-xSe-AuAg纳米颗粒。如附图20所示，当一次加入两种贵金属元素后，纳米颗粒形貌再次发生改变，形成多角的异质结构。
实施例6
按实施例1中的步骤合成Cu2-xSe纳米颗粒后，依然按照摩尔质量比Cu:Au:Ag＝1:0.75:2，先将氯金酸水溶液与硝酸银水溶液混合均匀，然后再加入Cu2-xSe溶液中，反应3小时后，离心处理，去沉淀，得Cu2-xSe-AuAg纳米颗粒。如附图21所示，所合成的纳米颗粒形貌再次发生变化，说明加入贵金属盐溶液的顺序对最终纳米探针的形貌有重要影响。
实施例7
将实施例3、4、6中分别得到的Cu2-xSe-Au(CSAu)、Cu2-xSe-Ag(CSAg)、Cu2-xSe-AuAg(CSAuAg)纳米颗粒配置成相同浓度的水溶液(4、2、1、0.5、0.25mg/mL)，进行体外CT成像，得到的对应CT成像性能如附图22所示。
实施例8
(1)将160mg聚乙烯吡咯烷酮(PVP，分子量＝30kDa)分散于16mL去离子水中，再加入盛有55mL去离子水的圆底烧瓶中。将0.2mmol的二氧化硒分散于1mL的去离子水中。将1.2mmol抗坏血酸溶于3mL水中。然后将二氧化硒溶液和抗坏血酸溶液依次加入圆底烧瓶中，溶液由无色变为酒红色，室温下搅拌15min。
(2)将0.4mmol五水硫酸铜和1.6mmol抗坏血酸一同溶于5mL水中，再加入步骤(1)得到的反应液中，溶液由酒红色变为黑色，室温下搅拌24h。反应结束后，将得到的Cu2-xSe(0≤x≤1)纳米颗粒进行分段离心，得PVP稳定的Cu2-xSe纳米颗粒。
(3)然后向Cu2-xSe纳米颗粒溶液中加入摩尔质量比Cu:Au＝1:0.75加入氯金酸水溶液，再继续反应3小时；反应结束后，溶液经多次纯化处理后即得到PVP稳定的Cu2-xSe-Au纳米颗粒。附图23为所得的Cu2-xSe-Au纳米颗粒，可见明显的异质结构。
综上所述，本发明提出了一种温和、廉价、快速、高效、环保的合成硒化铜-贵金属异质结构纳米探针的方法，该方法在水溶性和生物相容性分子的水溶液中，在没有其它还原剂的情况下，仅通过硒化亚铜与贵金属离子间发生离子置换反应或自身氧化还原反应而形成异质结构纳米探针，然后经过离心、超滤、修饰纯化得到水溶性硒化铜-贵金属异质结构纳米探针。通过异质结构中二者的协同效应，使形成的异质结构纳米探针具有更好的光热性转化、放射增敏等多种功能，为其在光声成像、CT成像、光热治疗和放射治疗等方面的应用提供有力保障。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种硒化铜-贵金属异质结构纳米探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将硒化铜纳米颗粒分散于水中，得到硒化铜水溶液；所述硒化铜纳米颗粒表面修饰有水溶性和生物相容性的稳定剂；其中，硒化铜的分子式为Cu2-xSe，0≤x≤1，所述硒化铜纳米颗粒的粒径为1～100nm；
(2)将所述硒化铜水溶液与贵金属盐的水溶液混匀，并在20～30℃下反应，反应完全后，得到所述硒化铜-贵金属异质结构纳米探针；其中，所述硒化铜水溶液中的铜元素与贵金属盐的水溶液中的贵金属的摩尔比为1:0.6～3。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述硒化铜水溶液中硒化铜的浓度为0.1～0.001mmol/mL。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述水溶性和生物相容性的稳定剂包括巯基化合物、生物大分子和聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种，所述巯基化合物包括单巯基有机小分子化合物、多巯基的有机小分子化合物或含巯基的聚合物；所述生物大分子包括牛血清蛋白或人血清蛋白。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述硒化铜水溶液中水溶性和生物相容性的稳定剂的浓度为0.2～20mg/mL。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述贵金属盐的水溶液浓度为0.25～25mg/mL。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述贵金属盐的水溶液为Pt的盐溶液、Au的盐溶液和Ag的盐溶液中的至少一种。
7.一种权利要求1-6中任一项所述的方法所制备的硒化铜-贵金属异质结构纳米探针，其特征在于：包括硒化铜以及贵金属，所述硒化铜与贵金属之间形成异质结，所述硒化铜的分子式为Cu2-xSe，其中，0≤x≤1；所述硒化铜-贵金属异质结构纳米探针的粒径为10～120nm。
8.权利要求7所述的硒化铜-贵金属异质结构纳米探针在制备光热治疗制剂、放射治疗制剂和射线成像造影剂中的至少一种中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：所述光热治疗制剂吸收近红外光。
10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：所述放射治疗制剂吸收X射线，所述X射线的能量为20～200kV。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112421115A (zh) * 2020-09-14 2021-02-26 上海大学 硒化铜原位包覆泡沫铜作为锂金属载体的锂金属基电池及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002008475A2 (en) * 2000-07-25 2002-01-31 Phelps Dodge Corporation Method for recovery of copper from sulfidic ore materials using super-fine grinding and medium temperature pressure leaching
CN104003358A (zh) * 2014-05-27 2014-08-27 南京师范大学 一种Cu2Se-Pd杂化材料及其制备方法和应用
CN105754584A (zh) * 2016-04-08 2016-07-13 苏州大学 金属硫族化合物多功能纳米探针的制备方法及其应用
CN106475554A (zh) * 2015-08-31 2017-03-08 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 金属硒化物包覆贵金属纳米晶的两步法合成方法
CN107596366A (zh) * 2017-08-18 2018-01-19 中国科学院生物物理研究所 一种具有多重刺激响应型药物控释功能的诊断治疗制剂及其制备方法和应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002008475A2 (en) * 2000-07-25 2002-01-31 Phelps Dodge Corporation Method for recovery of copper from sulfidic ore materials using super-fine grinding and medium temperature pressure leaching
CN104003358A (zh) * 2014-05-27 2014-08-27 南京师范大学 一种Cu2Se-Pd杂化材料及其制备方法和应用
CN106475554A (zh) * 2015-08-31 2017-03-08 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 金属硒化物包覆贵金属纳米晶的两步法合成方法
CN105754584A (zh) * 2016-04-08 2016-07-13 苏州大学 金属硫族化合物多功能纳米探针的制备方法及其应用
CN107596366A (zh) * 2017-08-18 2018-01-19 中国科学院生物物理研究所 一种具有多重刺激响应型药物控释功能的诊断治疗制剂及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
QIAN HUANG ET AL: "Boosting the Radiosensitizing and Photothermal Performance of Cu2−xSe Nanocrystals for Synergetic Radiophotothermal Therapy of Orthotopic Breast Cancer", 《ACS NANO》 *
YAN FU ET AL: "Chiral Discrimination of Ofloxacin Enantiomers Using DNA Double Helix Regulated by Metal Ions", 《CHIRALITY》 *
周兴国: "《中国优秀硕士学位论文全文数据库 医药卫生科技辑》", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 医药卫生科技辑》 *
蔡年进 等: "具有蝶翅微纳结构的Au-CuS复合功能材料近红外光热转换性能研究", 《中国科技论文》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112421115A (zh) * 2020-09-14 2021-02-26 上海大学 硒化铜原位包覆泡沫铜作为锂金属载体的锂金属基电池及其制备方法
CN112421115B (zh) * 2020-09-14 2022-11-18 上海大学 硒化铜原位包覆泡沫铜作为锂金属载体的锂金属基电池及其制备方法

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