[发明专利]一种用于肿瘤细胞靶向SERS成像的多功能纳米探针及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米探针技术领域，具体涉及一种用于肿瘤细胞靶向SERS成像的多功 能纳米探针及其制备方法。

背景技术

纳米技术在医学上的应用是当前一个快速发展的领域。很多有独特结构、光学、电 学、磁学和催化等性质的纳米材料已经被探索用于肿瘤成像、诊断和治疗。癌细胞手术切除 是癌症治疗的高效方法，但副作用明显，此外对于位于重要部位或很难接近的组织的原发 肿瘤进行治疗仍是一个挑战。而光热治疗是将癌细胞组织的温度将升高到40-43℃或更 高。温度高于43℃时，蛋白质变性，细胞膜损坏，这种情况下肿瘤组织会消融。光热治疗是一 种最低限度侵入性治疗方法，利用金属纳米光热材料吸收近红外光（红外波段是透过人体 血液和软组织的窗口，近红外光可以透过人体皮肤进入深的组织），通过等离子激元共振 和非辐射能级跃迁的过程产生声子（即热能）、导致局部高温，从而使癌细胞凋亡的治疗手 段。将金属纳米颗粒修饰生物分子，通过特异性相互作用靶向结合癌细胞，在激光束照射 下，能够借助纳米材料优异的光热特性而产生局部高温，使肿瘤细胞死亡。此外，实现肿瘤 细胞的特异性成像对于识别癌细胞并开展准确诊疗也是实际应用的迫切需要。表面增强拉 曼光谱（SERS）成像技术具有高灵敏性和分辨率，是细胞成像较为理想的工具。已公开的集 合SERS成像和光热疗的靶向纳米探针数量相对较少。

发明内容

为了克服目前集合SERS成像和光热疗的靶向纳米探针数量相对较少的缺陷，本发 明提供一种用于肿瘤细胞靶向SERS成像的多功能纳米探针及其制备方法，该纳米探针采用 星状金纳米颗粒作为探针构建的主体，随后在金纳米颗粒表面修饰拉曼分子（巯基苯甲 酸），然后进一步绑定能够特异性结合肿瘤细胞的多肽（RGD），制备得到一种能够用于肿瘤 细胞靶向识别、成像及光热治疗的多功能纳米探针。

为了实现上述目的，本发明采用的技术手段为：

一种用于肿瘤细胞靶向SERS成像的多功能纳米探针，所述探针由内至外依次为金纳米 颗粒、巯基苯甲酸、多肽和牛血清白蛋白。

在星状金纳米颗粒外包裹一层巯基苯甲酸分子；然后通过对巯基苯甲酸分子的羧 基端进行活化，将多肽上的氨基与活化后的羧基反应形成酰胺键而连接在一起，最后在材 料表面再包裹一层BSA对探针表面裸露区域进行封闭。所述金纳米颗粒为星状金纳米颗粒。 这种多肽为精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD），对A549具有靶向作用。

所述多功能纳米探针的制备方法，包括如下步骤：

1）制备Au种子：将十六烷基三甲基氯化铵加入到氯金酸中搅拌5min，然后滴加NaBH₄， 快速搅拌2min，得到Au种子；

2）将十六烷基三甲基氯化铵加入到氯金酸中搅拌，加入步骤1）的Au种子，搅拌2min，加 入AA搅拌2min，随后放在温控箱中静置生长和熟化3h，最后离心清洗，得到星状金纳米颗 粒；

3）将步骤2）制备得到星状金纳米颗粒加入到巯基苯甲酸乙醇溶液中，以200r/min的 转速反应20h；然后离心、水洗得到连接巯基苯甲酸的星状金纳米颗粒；

4）将步骤3）的连接巯基苯甲酸的星状金纳米颗粒加入EDC(N-(3- Dimethylaaminopropyl)-N’-ethylcarbodiimidehydrochloride)和NHS(N- Hydroxysuccinimide)中，反应半小时，然后离心、水洗，得到胶体溶液；

5）在胶体溶液中滴加多肽，以150~250转/分的转速反应15~25h，离心、清洗；

6)在步骤5）的胶体溶液中滴加3%（wt）BSA，在20~30℃条件下以150~250转/分的转 速反应3~6小时，离心清洗，得到多功能纳米探针。优选在25℃的摇床中以200转/分的转速 反应4小时。

步骤1）中十六烷基三甲基氯化铵、氯金酸与NaBH₄的用量摩尔比为5:2000:12。

步骤2）中十六烷基三甲基氯化铵、氯金酸、Au种子、AA的用量摩尔比100:8000:1: 600。

步骤3）中巯基苯甲酸与步骤2）中氯金酸的用量摩尔比1:25~:1:200。

所述多功能纳米探针在肿瘤细胞靶向识别、成像中的应用。