CN112274639B - Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒、制备方法及用途 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒、制备方法及用途。将结晶Fe碳化为Fe2C后氧化开孔形成Yolk‑Shell结构的Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒，Fe3O4壳布列形状不规则的孔洞。该异质纳米颗粒的光学和磁学性能均高于Fe2C纳米颗粒及空心Fe3O4纳米颗粒，磁光热性能显著提高。Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒还可通过自身所具有的类过氧化氢酶活性催化H2O2分解产生羟基自由基(·OH)发挥抗菌疗效。此外，磁光热性能产生的高热可增强类过氧化氢酶活性，进而增强抗菌性能。将Ce6载入Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒，还可实现诊疗一体化。

Description

Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒、制备方法及用途
技术领域
本发明涉及纳米材料及其制备方法和用途，特别涉及Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒、制备方法及用途。
背景技术
细菌感染是由致病菌或条件致病菌所引起的一类感染性疾病，具有高治病率及高死亡率，已成为一项全球健康问题。针对细菌感染类疾病，抗生素作为首选药物呈现出良好的抗菌疗效，但随着抗生素的滥用，出现了越来越多的耐药菌株，如MRSA、MDRPA，导致疾病不断地恶化。随着纳米技术的不断发展，越来越多的无机纳米材料被应用于抗菌治疗，如氧化铁、石墨烯、多巴胺等。与传统的抗生素相比，纳米材料用于抗菌治疗不易产生耐药性、生物安全性高且具有靶向性。
近几年，研究者发现利用纳米材料的光热性能或磁热性能产生的高热可有效地杀死细菌，其杀菌机制为破坏细菌的细胞膜，导致细菌细胞渗透性增加。利用高热抗菌具有深组织穿透性、不易产生耐药菌、抗菌谱广、可远程操控等优点，是一种非侵入性的治疗手段。然而有研究表明，完全杀死细菌的温度需达到70℃，而正常细胞在短时间内能够承受的温度为50～60℃，这就意味着仅依靠高热并不能到达很好的抗菌疗效。
与单一疗法相比，联合疗法抗菌效果好且生物安全性高，在抗菌领域得到了广泛的应用。具备两种不同的材料成分和表面的两面神结构的异质纳米颗粒可以同时结合两种材料性能，实现联合治疗。据报道，铁基纳米材料具有类酶活性，可催化H2O2分解产生·OH，·OH作活性氧的一种，可通过破坏细菌细胞膜，干扰DNA的复制、转录、翻译过程抑制细菌的生长。其中，Fe2C纳米材料已被证实具有良好的光热性能及磁热性能，Fe3O4纳米材料具有良好的磁热性能。此外，多孔纳米材料具有能携带荧光染料的孔隙，可用于指示感染部位或者反映感染部位细菌浓度，有助于细菌感染类疾病的诊断。因此，如何利用制备出结合Fe2C和Fe3O4的多孔异质纳米颗粒，通过一定修饰手段制成诊疗一体化的材料成为有待解决的问题。
发明内容
发明目的：本发明目的是提供具有光热效果、磁热效果、磁光热效果、抗菌效果、类过氧化氢酶活性等性能的Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒。
本发明另一目的是提供所述Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒的制备方法。
本发明最后一目的是提供所述Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒的用途。
技术方案：本发明提供一种Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒，将结晶Fe碳化为Fe2C后氧化开孔形成Yolk-Shell结构的Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒，Fe3O4壳布列形状不规则的孔洞。
所述的Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒的制备方法，包括如下步骤：
(1)Fe纳米颗粒的合成：
将NH4Br、十八烯(ODE)、油胺(OAm)混合后密封，持续通入Ar/H2，升温后注入Fe(CO)5反应，降温、离心，得Fe纳米粒子，分散于有机溶剂中保存；
(2)Fe2C纳米颗粒的合成：
将十八烯(ODE)，油胺(OAm)和(1)合成的Fe纳米粒子混合后密封，通入Ar/H2、升温，反应完成后降温、离心，将分离出来的Fe2C纳米粒子分散于有机溶剂中保存；
(3)Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒的合成：
将C3H9NO、十八烯(ODE)、Fe2C纳米粒子混合，通入Ar/H2、升温，反应完成后降温、离心，将分离出来的Fe2C@Fe3O4纳米粒子分散于有机溶剂中保存。
一种Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒，由Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒经DIB-PEG-NH2修饰获得。
所述的Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒的制备方法，将DIB-PEG-NH2溶解，加入含有Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒的氯仿溶液，超声破碎，即得。
一种Fe2C@Fe3O4-Ce6异质纳米颗粒，为装载Ce6的Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒。
所述的Fe2C@Fe3O4-Ce6异质纳米颗粒的制备方法，将Fe2C@Fe3O4-PEG、Ce6混合，真空、避光条件下搅拌，即得。
进一步地，所述的Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒，具有光热效果、磁热效果、磁光热效果、抗菌效果、类过氧化氢酶活性。
进一步地，所述的Fe2C@Fe3O4-Ce6异质纳米颗粒，Ce6进入Fe3O4壳的孔洞中，进而能够指示细菌感染部位，作为荧光成像探针。
上述技术方案中：
本发明的Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒具有优良的光热效果。在808nm近红外光(NIR)照射下，Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒产生的温度变化明显高于Fe2C纳米颗粒及Fe3O4纳米颗粒。
本发明的Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒具有优良的磁热效果。在交变磁场(AMF)作用下，Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒产生的温度变化明显高于Fe2C纳米颗粒及Fe3O4纳米颗粒。
本发明的Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒具有优良的磁光热效果。在808nm近红外光及交变磁场共同作用下，Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒产生的温度变化近乎达到该异质纳米颗粒光热性能和磁热性能产生温度变化的总和，出现“1+1＞2”现象。
本发明的Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒具有热增强的类过氧化氢酶活性。在808nm近红外光及交变磁场共同作用下，Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒产生的高热进一步增强本身所具有的类过氧化氢酶活性，产生更多的羟基自由基(·OH)。
本发明还提供了一种荧光成像探针，通过该探针能实现对细菌感染部位的荧光成像。Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒与Ce6混合后，Ce6进入Fe3O4壳的孔洞中，进而能够指示细菌感染部位。
本发明的Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒具有在抗菌方面的应用，磁光热性能产生的高热协同酶催化产生的·OH对细菌造成了不可逆的杀伤。
本发明的Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒呈现Yolk-shell结构且Fe3O4壳布列形状不规则的孔洞。
本发明的Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒具有优良的光热性能、磁热性能、磁光热性能及类过氧化氢酶活性，可通过本领域技术人员已知的各种化学修饰使之具有亲水性和生物相容性，从而进入生物体进行抗菌治疗。
Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒经DIB-PEG-NH2修饰获得。经DIB-PEG-NH2修饰后，亲水性和生物相容性增强，有利于进入生物体进行抗菌治疗。
将经DIB-PEG-NH2修饰的Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒简称为Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒。装载Ce6的Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒简称为Fe2C@Fe3O4-Ce6异质纳米颗粒。
本发明提供的异质纳米颗粒可以分散在任何适于临床应用的生理盐水或缓冲盐溶液中，以注射剂或点滴法施用至机体。
本发明的Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒经DIB-PEG-NH2修饰程度的只要能满足使Fe2C@Fe3O4-PEG稳定的在机体中循环即可。
所述Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒中，Fe2C@Fe3O4-PEG与DIB-PEG-NH2的摩尔比优选为1∶1～5，进一步优选的可以为1∶4。
在本发明的方案中，施用Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒的量可根据杀菌温度决定，相应Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒的施用量以分散在生理盐水或缓冲盐中的Fe浓度量计。
在本发明的实施方式中，对小鼠施用Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒的量可以是10～25mg/kg小鼠体重，优选的为18～20mg/kg小鼠体重。在上述范围施用该异质纳米颗粒可获得良好的抗菌效果，并基本无明显副作用。
本发明的Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒可以通过静脉、皮下注射或点滴法对机体进行施用，以通过磁光热治疗及·OH的产生抑制和杀伤细菌。
在本发明的一个具体实施方式中，Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒制备方法包括将100mg DIB-PEG-NH2溶解到20mL的氯仿中，加入到含有25mg Fe2C@Fe3O4-PEG的5mL氯仿溶液中。该混合溶液超声破碎30min后，旋转蒸发除去氯仿，透析24h除去未反应的DIB-PEG-NH2及氯仿。
有益效果：本发明具有如下优势：
1、本发明的Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒，同时具备Fe2C和Fe3O4材料的特性。
2、本发明的Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒与传统单指异质纳米颗粒相比，由于具备不同材料造成的协同作用，因而具有更好光热效果及磁热效果。
3、本发明使用的Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒所具有的磁热性能和光热性能具有加和性，表现出良好的磁光热效果。
4、本发明使用的Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒因磁光热性能产生的高热会进一步增强本身类过氧化氢酶活性，表现出更强的酶活性。
5、本发明的Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒装载Ce6后，可对感染部位做荧光成像。
6、本发明的Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒通过简单方法即可获得并具有稳定的性能。利用Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒进行抗菌治疗，能获得显著的杀菌效果，同时生物体没有出现体重降低、以及心、肝、脾、肺、肾功能损伤等副作用。
附图说明
图1为Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒的制备路径图，Fe2C纳米颗粒的电镜图(a)，Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒的电镜图(b)和高分辨电镜图(c)；
图2为Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒、Fe2C纳米颗粒、Fe3O4纳米颗粒的XRD图；
图3为Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒在不同溶液中的水和动力学尺寸结果图；
图4为Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒的光热性能(a)，磁热性能(b)，磁光热性能(c)
图5为Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒的类过氧化氢酶活性，室温组(a)，AMF及NIR处理组(b)；
图6为经不同处理方法处理后，S.aureus(25923)和E.coli(25922)平板涂布照片；
图7为经不同处理方法处理后，S.aureus(25923)和E.coli(25922)扫描电镜结果；
图8经不同处理方法处理后小鼠创口愈合情况；
图9经不同处理方法处理后小鼠荧光成像结果，生理盐水组(左)，Fe2C@Fe3O4-Ce6组(右)；
图10经不同处理方法处理后小鼠体重的变化，误差线是3只小鼠的体重标准差；
图11经不同处理方法处理后，各组小鼠主要脏器的H&E染色结果。标尺长度为100μm。
具体实施方式
以下实验中涉及的原材料来源：
人宫颈癌细胞-Hela细胞购自协和医院细胞库。
BALB/c小鼠购自南京青龙山动物繁殖场，雌性，体重18～20g。
十八烯，油胺，NH4Br，2’，7’-二氯荧光黄双乙酸盐(DCFH-DA)，新吲哚菁绿(Ce6)，2-硝基苯基-β-D-吡喃半乳糖苷(ONPG)购自Aladdin公司；无水三甲基胺N-氧化物(C3H9NO)购自东京化成工业株式会社；醋酸钠购自西陇科技股份有限公司；过氧化氢，丙酮购自南京化学试剂股份有限公司；正己烷购自上海泰坦科技股份有限公司；对苯二甲酸(TA)，3，3’，5，5’-四甲基联苯胺(TMB)购自科技有限公司；钙黄绿素(Calcein-AM)，碘化丙啶(PI)，购自Sigma-Aldrich公司。
胰酶，细胞培养基购自江苏凯基生物技术股份有限公司，胎牛血清购自兰州荣晔生物科技有限责任公司。
本实施例的多模态成像的探针制备过程如下：
1、Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒的制备过程：
1)Fe纳米颗粒的合成：
在250mL四口瓶中加入1-10mg NH4Br，20-50mL十八烯(ODE)，1-3mL油胺(OAm)，混合均匀后将四口瓶密封，置于加热套中，持续通入Ar/H2。在磁力搅拌下升温至120℃后，抽真空30min并再次通入标准气。继续升温至180℃后用注射器注入0.1ml Fe(CO)5，保持该温度恒定反应30min。待溶液降至室温后，8000rpm离心5min，将离心出来的Fe纳米粒子重新分散于正己烷中保存。
2)Fe2C纳米颗粒的合成：
将5-15mL十八烯(ODE)，5-10mL油胺(OAm)和第一步合成的Fe纳米粒子加入250mL四口瓶，磁力搅拌混合均匀。将四口瓶密封，并在Ar/H2保护下升温至120℃，保持温度恒定反应40min。抽真空30min除去溶液中的杂质及正己烷后，再次通入标准气，40min内升温至300℃，反应1h。冷却至室温后，8000rpm离心5min，将分离出来的Fe2C纳米粒子重新分散于正己烷中保存。图1a显示了Fe2C纳米颗粒的形貌。
3)Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒的合成：
在250mL四口瓶中加入5-30mg C3H9NO、10mL十八烯(ODE)，新鲜合成的Fe2C纳米粒子。将四口瓶置于加热套中，并保持Ar/H2流通和磁力搅拌。将温度升至120℃后持续通入惰性气体保持温度恒定1h。120℃条件下真空泵抽气40min，并再次通入标准气，保证反应在还原性气氛下进行，随后以2℃/min的速率升温至220℃反应10min。待溶液冷却至室温后，8000rpm离心5min收集Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒，将其置于正己烷中保存。图1b，1c显示了Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒的形貌
4)Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒的制备：将100mg DIB-PEG-NH2溶解到20mL的超纯水中，加入含有25mg Fe2C@Fe3O4的5mL氯仿溶液。该混合溶液超声破碎30min，旋转蒸发除去氯仿。将产物分散在超纯水中，透析24h除去未反应的DIB-PEG-NH2，即可获得Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒水溶液。
2、Fe2C@Fe3O4-Ce6异质纳米颗粒的制备过程：
取500μl Fe2C@Fe3O4-PEG(58μg/m1)、10μl Ce6(2mg/ml)放入单口瓶中，用真空泵抽去瓶内空气，在避光条件下磁力搅拌24h。
3、Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒的相关性能
1)Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒的表征图。
图2显示了Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒的XRD图，证明材料由Fe2C及Fe3O4两种成分组成。图3显示了Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒在不同溶液中的水和动力学尺寸，证明了材料的稳定性。
2)Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒的光热性能。
Fe2C@Fe3O4-PEG在近红外光(808nm)的照射下将光能转化为热能，进而产生高热。图4a显示了Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒、Fe2C纳米颗粒、Fe3O4纳米颗粒的光热性能。取100μl浓度为200μg/ml的Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒、Fe2C-PEG纳米颗粒、Fe3O4-PEG纳米颗粒于96孔板中，用波长808nm的近红外光照射5min，记录温度变化。从图4a可以看出，Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒产生的温度变化高于Fe2C-PEG纳米颗粒、Fe3O4-PEG纳米颗粒，说明Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒的光热性能强于Fe2C纳米颗粒、Fe3O4纳米颗粒。
3)Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒的磁热性能。
图4b显示了Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒、Fe2C纳米颗粒、Fe3O4纳米颗粒的磁热性能：将100μl相同浓度的Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒、Fe2C纳米颗粒、Fe3O4纳米颗粒装在0.2mL Ependoff管中，随后将Ependoff管放入线圈中，参数为：H＝25kA/m，t＝5min。用近红外成像仪记录温度变化，进而评价磁热性能强弱。图4b显示由Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒产生的温度变化明显高于Fe2C纳米颗粒、Fe3O4纳米颗粒，说明Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒的磁热性能强于Fe2C纳米颗粒、Fe3O4纳米颗粒。
4)Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒的磁光热性能。
图4c显示了单独或同时用交变磁场(25kA/m)及808nm近红外光(0.5W/cm2)处理Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒引起的温度变化。图4b显示同时用交变磁场及近红外光处理Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒所产生的温度变化高于单独用交变磁场及近红外光处理引起的温度变化，且出现“1+1＞2”的现象，说明Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒具有优良的磁光热性能。
5)Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒的类过氧化氢酶活性。
3，3’，5，5’-四甲基联苯胺(TMB)可被高活性的·OH氧化，产生无色至蓝色的显色反应，在652nm处检测蓝色的吸光度，根据吸光值的强弱评价酶活性的高低。图5显示了TMB与不同物质孵育后的紫外吸收曲线变化图。该结果显示：Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒与H2O2共孵育后，652nm处有明显紫外吸收，说明Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒能够催化H2O2分解产生·OH，具有类过氧化氢酶活性。AMF及NIR处理后，652nm处紫外吸收值明显升高，说明磁场及激光处理后产生的高热能进一步增强其类过氧化氢酶活性。
6)体外细菌实验结果
用新鲜的LB液体培养基稀释处于对数生长期的S.aureus(25923)和E.coli(25922)悬液，菌液浓度为4×109CFU/ml。将其分为7组：1、对照组；2、NIR+MHT；3、H2O2；4、Fe2C@Fe3O4-PEG；5、Fe2C@Fe3O4-PEG+NIR+MHT；6、Fe2C@Fe3O4-PEG+H2O2；7、Fe2C@Fe3O4-PEG+H2O2+NIR+MHT，Fe2C@Fe3O4-PEG、H2O2的最终浓度分别为100μg/ml和100μM。37℃下共孵育2h后，2、4、7三组用AMF(25kA/m)及808nm近红外光(0.75W/cm2)处理10min。再孵育2h后，用无菌生理盐水稀释菌液(菌液：生理盐水＝1∶108)，取100μl涂平板，37℃培养12h，记录平板上菌落数目。
如图6所示，5组产生的高热及6组产生的·OH均能在一定程度上杀死细菌。但相比之下，7组的杀菌效果更加显著。说明Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒能协同自身的磁光热性能及酶活性对细菌造成严重的损伤，是一种优良的抗菌材料。
进一步使用扫描电镜观察单个细菌细胞形态。将浓度为4×109CFU/ml的S.aureus(25923)和E.coli(25922)悬液分为5组：(1)对照组；(2)Fe2C@Fe3O4-PEG；(3)Fe2C@Fe3O4-PEG+NIR+MHT；(4)Fe2C@Fe3O4-PEG+H2O2；(5)Fe2C@Fe3O4-PEG+H2O2+NIR+MHT，37℃下孵育2h后，(3)、(4)组用AMF(25kA/m)及808nm近红外光(0.75W/cm2)处理10min。离心获得细菌细胞后，用PBS洗涤三次，2.5％的戊二醛固定8h。50％、70％、80％、90％、95％、100％的乙醇进行梯度脱水，每次30min，最后经干燥、喷金后在电镜下观察。如图7所示，对照组细菌细胞饱满，表面光滑无褶皱，用Fe2C@Fe3O4-PEG、Fe2C@Fe3O4-PEG+NIR+MHT、Fe2C@Fe3O4-PEG+H2O2处理后细菌细胞表面出现不同程度的褶皱，Fe2C@Fe3O4-PEG+H2O2+NIR+MHT处理后细菌细胞表面皱缩程度最严重，且部分细胞发生破碎，证明纳米材料具有协同杀菌性能。此结果与平板计数法所得结果一致。
7)小鼠体内实验结果
7.1小鼠体内抗菌结果：
小鼠模型：用外科剪在BALB/c(18～20g)小鼠背部剪出一个直径为8mm的类圆形伤口，接种20μl E.coli(25922)悬液，浓度为1.0×1010CFU/mL。24h后，取伤口处的渗出液进行平板计数，判断模型是否构建成功。
将小鼠分为7组，每组3只：(1)对照组；(2)NIR+MHT；(3)H2O2；(4)Fe2C@Fe3O4-PEG；(5)Fe2C@Fe3O4-PEG+NIR+MHT；(6)Fe2C@Fe3O4-PEG+H2O2；(7)Fe2C@Fe3O4-PEG+H2O2+NIR+MHT。Fe2C@Fe3O4-PEG浓度为100μg/ml，H2O2浓度为100μM，近红外光强度为(0.75W/cm2)，交变磁场强度为(25kA/m)，时间为5min。利用近红外成像仪记录温度变化。如图8所示，处理7天后，1、2、3、4组小鼠伤口无明显变化；5组和6组小鼠伤口明显减小，说明Fe2C@Fe3O4-PEG纳米材料在体内同样可发挥磁光热性能及酶活性杀死细菌；第7组小鼠伤口在第7天时近乎痊愈，说明该纳米材料在体内同样具有协同效应，具有更强的杀菌性能。
7.2Fe2C@Fe3O4-Ce6异质纳米颗粒的体内荧光成像结果
取10μl Fe2C@Fe3O4-Ce6异质纳米颗粒水溶液滴至被细菌感染的伤口处，用小动物活体成像仪观察伤口处的荧光强度，如图9所示，伤口处呈现明显的荧光，说明纳米材料成功装载了Ce6且所形成的Fe2C@Fe3O4-Ce6异质纳米颗粒在感染部位能够显示荧光，用于指示感染部位，有助于细菌感染的诊断。
7.2 Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒的毒副作用验证：
每天测量伤口大小时测试小鼠的体重。如图10所示，7组经不同处理方式处理后小鼠体重变化的区别不大。说明这种治疗方法对小鼠的毒副作用不大。
此外，还对7组小鼠经不同处理方式处理7天后，每组各取一只小鼠处死。取心、肝、脾、肺、肾做苏木精-依红(H&E)染色。如图11所示，上述处理方式中这些脏器的染色结果没有明显差异，说明Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒对这些主要器官的几乎没有副作用。

Claims (7)

1.一种Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒，其特征在于：将结晶Fe碳化为Fe2C后氧化开孔形成Yolk-Shell结构的Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒，Fe3O4壳布列形状不规则的孔洞，Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒经DIB-PEG-NH2修饰获得，所述Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒作用条件为808nm近红外光及交变磁场。
2.根据权利要求1所述的Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）Fe纳米颗粒的合成：
将NH4Br、十八烯（ODE）、油胺（OAm）混合后密封，持续通入Ar/H2，升温后注入Fe(CO)5反应，降温、离心，得Fe纳米粒子，分散于有机溶剂中保存；
（2）Fe2C纳米颗粒的合成：
将十八烯（ODE），油胺（OAm）和（1）中合成的Fe纳米粒子混合后密封，通入Ar/H2、升温，反应完成后降温、离心，将分离出来的Fe2C纳米粒子分散于有机溶剂中保存；
（3）Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒的合成：
将 C3H9NO、十八烯（ODE）、Fe2C纳米粒子混合，通入Ar/H2、升温，反应完成后降温、离心，将分离出来的Fe2C@Fe3O4纳米粒子分散于有机溶剂中保存，
（4）Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒经DIB-PEG-NH2修饰获得。
3.根据权利要求2所述的Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒的制备方法，其特征在于：将DIB-PEG-NH2溶解，加入含有Fe2C@Fe3O4异质纳米颗粒的氯仿溶液，超声破碎，即得。
4.一种Fe2C@Fe3O4-Ce6异质纳米颗粒，其特征在于：为装载Ce6的权利要求1所述Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒。
5.根据权利要求4所述的Fe2C@Fe3O4-Ce6异质纳米颗粒的制备方法，其特征在于： 将Fe2C@Fe3O4-PEG、Ce6混合，真空、避光条件下搅拌，即得。
6.根据权利要求1所述的Fe2C@Fe3O4-PEG异质纳米颗粒，其特征在于：具有光热效果、磁热效果、磁光热效果、抗菌效果、类过氧化氢酶活性。
7.根据权利要求4所述的Fe2C@Fe3O4-Ce6异质纳米颗粒，其特征在于：Ce6进入Fe3O4壳的孔洞中，进而能够指示细菌感染部位，作为荧光成像探针。
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