[发明专利]一种基于磁靶向的多功能介孔氧化铁纳米诊疗制剂的构建及其在制备抗肿瘤药物中的应用

说明书

本发明公开了一种基于磁靶向的多功能介孔氧化铁纳米诊疗制剂的构建及其在制备抗肿瘤药物中的应用；本发明合成的Fe₃O₄具有磁靶向、磁共振、光声成像以及光热成像与治疗的功能；使用PIONs负载pcDNA3.1‑LNC CRYBG3获得PIONs‑pDNA复合物，其中pcDNA3.1‑LNC CRYBG3质粒上包含有LNC CRYBG3的序列，进入细胞后会进一步扩增，使得细胞内的LNC CRYBG3表达量增加，进而发挥其抑制肿瘤细胞增殖的效果。本发明的一种基于磁靶向的多功能PIONs纳米诊疗制剂具有优异的MRI/PA/PTT多模态成像和光热治疗和基因治疗的功能，实现肿瘤多模态成像和联合治疗的需求。

技术领域

本发明涉及生物医学诊疗一体化领域，尤其是涉及一种基于磁靶向的多功能介孔氧化铁纳米诊疗制剂的构建及其抗肿瘤应用。

背景技术

目前，癌症依然严重威胁着全世界各国人民的生命健康，给人类的生命健康和经济带来了极大的隐患和负担。虽然研究人员在不断地为之投入了极大的精力并进行了大量的研究，但问题并没有得到显著的改善，并且癌症的发病率仍然逐年上升。传统的癌症治疗方法主要有手术、放疗、化疗以及介入治疗。现阶段癌症的主要治疗手段是采用手术、化疗以及放疗相结合来防止肿瘤细胞的转移扩散。然而手术不能达到对瘤体的完全切除；化疗虽然是一种能够实现全身治疗的方法，但对处于休眠期的肿瘤细胞没有杀伤效果，缺乏对肿瘤细胞的选择性，并且对正常组织细胞的副作用大；放疗是采用局部照射的方法达到对肿瘤细胞杀伤效果，但长期使用会导致肿瘤细胞不敏感，从而大大降低其治疗效果。近年来出现一些新的癌症治疗方法如基因治疗以及光热治疗等。光热治疗法(Photothermaltherapy，PTT)是一种强有力的肿瘤治疗手段，利用近红外区域的光热转换试剂将光能转换成热能，引起肿瘤部位产生局部热能，引起细胞膜结构破坏以及细胞核内的DNA、RNA和蛋白质变性而造成肿瘤细胞的不可逆的损伤，进而达到杀死肿瘤细胞的效果。基因治疗（Genetherapy，GT）因其具有肿瘤针对性强、治疗效果显著以及不损伤正常细胞的优点已经成为一种潜力的肿瘤治疗方法，但基因高效传递以及高效表达的挑战在一定程度上限制了其在肿瘤治疗领域的应用。单一治疗方法难以达到理想的肿瘤治疗效果，因而需要两种或多种治疗方法联合，发挥高效联合治疗的效果。

目前医学影像技术主要包括X射线计算机断层成像(CT)、正电子发射计算机断层成像 (PET)、核磁共振成像(MRI)、荧光成像、超声成像（US）及光声成像（PA）等已广泛应用于肿瘤诊断，不同的影像技术各具特色，也各有缺陷。如MRI凭借其较高的空间分辨率、组织对比度及无电离辐射等，引起学者的广泛关注并在临床被广泛应用，但其灵敏度不高，常需通过注射对比剂而提高敏感性。PA是近年来迅速发展的一种无创影像技术，其利用有光吸收的组织可产生局部声源，即 PA 效应，从而根据光吸收的情况来获知不同的生理参数，比如活体内的血红蛋白、黑色素、水、离子等的浓度和氧饱和度。PA结合了纯光学组织成像中高选择特性和纯超声组织成像中深穿透特性的优点，可得到高分辨率和高对比度的组织图像。然而，每一种单一的成像方式都很难提供足够的信息来进行精确的诊断。因此多模态融合成像技术已经成为当今的研发热点。

发明内容

本发明的首要目的在于提供一种基于磁靶向的多功能介孔氧化铁（PIONs）纳米诊疗制剂的构建方法。该方法提供了一种pDNA的基因载体，拥有良好的pDNA负载能力、低细胞毒性和高转染效率，其活性成分是超顺磁性介孔氧化铁纳米粒子与聚丙烯酰胺（PAM）偶联形成的纳米粒子。利用PIONs本身所具有的磁靶向、磁共振、光声成像以及光热成像与治疗的功能，将基因治疗、光热治疗和多模态成像相结合，从而构建一种基于磁靶向的介孔氧化铁（PIONs）纳米诊疗制剂。随着多模式融合影像设备的高速发展，通过多种医学成像技术的联合、优势互补，有望将精细的解剖结构和分子功能信息有机结合，实现精准的肿瘤的诊断与治疗。

本发明的另一目的在于提供上述方法构建的磁靶向的多功能介孔氧化铁（PIONs）纳米诊疗制剂，该纳米诊疗制剂制作简单，并且具备优异的生物相容性和较长的体内血液循环时间，能够应用到肿瘤的诊断和治疗中。