[发明专利]应用于肿瘤多模态成像与治疗一体化的纳米复合材料制剂

说明书

本发明属于医用材料技术领域，公开了一种应用于肿瘤多模态成像与治疗一体化的纳米复合材料制剂。其通过原位首先制得复合物聚乙二醇‑聚‑L‑赖氨酸/硒，然后根据正负电荷相吸引的原理，将具有造影功能的贵金属纳米簇稳固地吸附在复合物表面，从而制得对肿瘤具有多模态成像与同步治疗效果的新型纳米复合材料。该新型纳米复合材料可以实现非侵入式、实时动态高灵敏快速检测与治疗，并且可以实现对肿瘤的多模态（如荧光、CT、超声等）成像检测与治疗，且无生物毒副作用，方法简便易行，具有很好的医学应用前景。

技术领域

本发明涉及应用于肿瘤多模态成像与治疗一体化的新型纳米复合材料制剂，属于医用材料技术领域。

背景技术

目前，癌症仍然是导致死亡的主要原因，持续威胁着人类健康。癌症向重要器官转移的晚期阶段的治疗成为医疗从业者面临的一个严重挑战。然而，早期诊断的癌症可以通过肿瘤完全切除的手段，提高患者的生活质量。早期诊断和预防是解决癌症困境的关键。纳米技术的出现和新型纳米材料的制备具有彻底改变现代癌症治疗的潜力，因为它们既可以作为药物载体，又能够同时实现对癌症的成像。纳米给药系统由于其独特的理化性质，不仅可以增强药物的渗透性和滞留效应(EPR)，实现被动靶向，还可以通过靶分子表面修饰实现主动靶向，从而使药物在肿瘤组织中积累更多。此外，单个纳米颗粒可装载治疗药物(化疗药物如阿霉素等)和生物成像探针，将诊断和治疗功能集于单个系统中，从而实现同步治疗。

近年来，两亲嵌段共聚物在选择性溶剂中的自组装行为引起了许多研究者的关注。不同化学成分的嵌段共聚物在不同溶剂中可以形成胶束、棒状和囊泡等独特的结构。它们是重要的高分子纳米材料，在生物医药、组织工程等领域具有广泛的应用。例如球形聚合物胶束可以作为药物传递系统(DDS)、显像剂和基因转移载体，它不仅提高了药物的使用率，而且降低了药物的副作用。因此，嵌段共聚物在生物医学中的应用具有重要的价值。

聚乙二醇(PEG)具有低毒性、低免疫原性、柔韧性、表面易被功能化和优良的生物相容性等特点，是一种应用广泛的生物材料。同样，L-赖氨酸是人体必需氨基酸之一，具有良好的生物相容性。二者结合生成的PEG-PLL具有水溶性和可生物降解等优良性能。此外，降解后的PEG-PLL可以生成较小的赖氨酸分子，容易被人体吸收和代谢，没有任何不良影响。因此，PEG-PLL常被用作药物和显像剂的载体。

硒(Se)是人体最重要的微量元素之一，具有许多重要的生物功能，包括抗氧化作用、免疫、促进生长等。最重要的是，硒具有预防癌症的特性，已被用于治疗不同的癌症。但是，纳米硒的安全剂量和毒性剂量之间的范围非常小，当给动物作为化学预防剂和化疗增强剂时，硒通常会超过营养水平，容易达到毒性水平。因此，硒的控释给药系统在癌症治疗中的应用非常重要。PEG-PLL可以作为红色纳米硒控释的载体，以减轻其毒副作用。

金、银、铂等贵金属的纳米团簇(NCs)作为生物标记肿瘤的纳米探针受到了广泛关注。与传统的荧光蛋白、有机染料和量子点相比，它们具有粒径小、延展性好、惰性、水溶性、生物相容性好、量子产率高等特殊的性能已被广泛应用于催化、化学传感、细胞和肿瘤的体内成像、药物分析和金属离子检测等领域。然而，它们的扩散能力差阻碍了纳米簇在生物医学成像中的应用。因此，需要一种通过静电吸引、氢键和物理吸附稳定的可靠的载体系统。

基于此，探索合成集贵金属纳米簇、聚乙二醇-聚赖氨酸和纳米硒于一体的新型纳米复合材料，并将其用于肿瘤的多模态成像与同步治疗，探索肿瘤诊断和治疗一体化的新方法，为肿瘤的诊疗提供更多的理论依据和支撑，非常必要，目前未见相关报道。

发明内容

针对目前现有检测技术不足，本发明目的在于提供应用于肿瘤的多模态成像及治疗一体化的新型影像制剂。

为了实现本发明目的，本发明所述新型影像制剂由生物相容性优良的贵金属纳米簇与可生物降解的聚乙二醇-聚氨基酸及具有抗癌效果的纳米硒组成，通过原位合成的方法，根据正负电荷相吸引的原理，制备对肿瘤病灶部位精准靶向标记和治疗的一体化试剂，实现非侵入式的实时动态高灵敏快速检测与治疗。