癌症（cancer）是一种常见的疾病，在临床医学中通常因为诊断发现较晚错过了适当治疗时机而严重威胁着人类的生命健康。

目前癌症在我国已经超过其它所有疾病成为头一位杀手。传统的诊断和治疗方式在临床上已经显现出不足 ，因此人们一直致力于开发新型的诊疗方式。据肿瘤学家估计，假若能实现毫米级别及以下的早期癌症诊断并及时治疗，癌症的治愈率将能够提高到百分之八十至百分之九十！

随着对肿瘤发生及发展过程的了解不断深入相关的研究已取得了很大进展。尤其是随着纳米科学与纳米技术的快速发展和成熟，研究人员相继提出了一系列可以用于癌症早期诊断和治疗的纳米平台，如磷脂囊泡、聚合物纳米材料、介孔硅纳米粒子、磁性纳米粒子、半导体量子点以及上转换发光纳米粒子等等。这些具有肿瘤靶向输运标记功能的纳米材料为实现癌症的早期诊断和治疗带来了新的希望。

上转换发光纳米粒子（UCNPs）是一类能够吸收长波长的近红外光子。和传统的有机染料（Dye）、半导体量子点（QDs）等下转换荧光材料相比，上转换发光纳米粒子通过近红外光激发，在生物标记和成像应用中呈现出一系列独特的优点：对生物组织损伤小、具有较深组织穿透能力、没有背景荧光噪声干扰、成像灵敏度高以及不存在光漂白效应等。

除此之外，上转发光纳米粒子本身还具有很高的化学稳定性，生物体系毒性较低，因此在生物医学领域，尤其在癌症的诊断与治疗领域引起了广泛的研究兴趣。

本文主要描述一种平均直径为6nm的持久发光纳米颗粒的微波辅助合成方法，这些粒子可以避免组织自身荧光干扰，在光学成像诊断中具有非常好灵敏度，并且能够持续发光几个小时。

微波合成

实验过程 实验用到的仪器

安东帕微波合成仪 Monowave 400

在G30微波反应瓶中加入锌、镓盐以及15ml苯甲醇和铬盐的混合物，270°C加热30分钟。

冷却后用乙醇冲洗，用水分散，然后使用PO-PEG溶剂进行钝化。

⬆方案1：超小型持续发光纳米颗粒制备过程

实验结果

以锌、镓和戊二酸铬盐为原料，在270°C的微波辐照下，仅用一步就合成了纳米粒子。

这得归功于微波反应器能够轻松实现高温、高压，与传统在高压釜中加热48小时相比，微波反应只需30分钟即可完成，有效缩短了反应时间。此外，该微波合成工艺不需要后续的高温处理，而这一步对于使用传统方式合成的此类材料来说是必不可少的。另一个优点是不需要额外的表面活性剂或配体来控制晶体生长。

事实上，在合成后，纳米粒子很容易被聚乙二醇膦酸酯部分功能化（见方案1，末了）。膦酸酯基对金属表面具有高亲和力，而 PEG 修饰后，改善了材料在体内的生物分布，并且颗粒在 pH 2-10 的范围内能够形成高度稳定的分散体。

⬆ 聚乙二醇膦酸盐功能化的超小型持久性发光纳米粒子的TEM和HR-TEM。

用近红外激光激发后，将纳米颗粒注入BALB/c小鼠尾静脉，在整个成像过程中无需原位激发即可检测到发光信号。

⬆ 注射聚乙二醇化超小持久性发光纳米颗粒混悬液的BALB/c在小鼠体内成像:a)可见预览; b)激发后，发光获取的图像;C)全身注射后6h，肝、脾、肾、心、肺的活体成像及各器官的相应生物分布1,2。

众多实验表明，微波辅助合成已经成为药物化学，药物研发，材料化学等领域中的一门重要技术。一般情况下，它可以显著缩短反应时间，通常可以从数天或数小时， 缩短至几分钟甚至几秒钟。因此，可以凭借这一新技术通过轻松简单快速地合成出化合物，并提高合成物质产率。

安东帕提供多种专业化的微波反应器，从单模到多模，从顺序合成到平行合成，安东帕新一代微波合成家族的使命是满足各行各业，尤其是制药行业和材料科学不断增长的需求，提供直观易用且功能周全的微波合成解决方案，能够满足从开始的研发到公斤级实验室的各种微波合成应用需求。

安东帕微波合成家族

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只需很小的实验室空间即可实现自动化操作。

安东帕微波家族是实验室应用的引路人，无论是在化学研究、药物开发、生命科学、纳米技术、高分子化学领域，还是其它众多领域， 针对各种应用设计新的反应路径，开辟出新合成途径。安东帕微波合成都是您值得信赖的得力助手。

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