[发明专利]一种热化疗一体化纳米颗粒及制备和应用

说明书

本发明涉及一种热化疗一体化的纳米颗粒及制备和应用，包括金纳米棒的制备、DNA四面体的合成和金纳米棒连接DNA四面体。具体涉及了金纳米棒表面通过化学键连接DNA四面体结构，构成同时具备纳米金棒热疗与DNA载药相结合的纳米颗粒。本发明属于纳米生物材料领域。本发明能在较小的光照和化疗药物剂量下杀死癌细胞；该纳米颗粒结构简单，具备较高的光热转化效率；本发明中的制备方法简单，可操作性强，能进一步应用于癌症的光热治疗及化疗相结合领域。

技术领域

本发明涉及一种热化疗一体化的纳米颗粒及制备和应用。具体涉及了金纳米棒表面通过化学键连接DNA四面体结构，构成同时具备纳米金棒热疗与DNA载药相结合的纳米颗粒。本发明属于纳米生物材料领域。

背景技术

DNA纳米技术已逐渐成为一种纳米医学研究的热点，为纳米药物载体、纳米机器人的研究提供了一系列强大的工具。根据简单的核酸碱基配对法则，DNA可以被设计构造成精确而复杂的DNA纳米结构。在这一领域，DNA不仅仅是遗传物质，而是更多的被看做一种生物材料。DNA四面体是一类重要的自组装DNA纳米结构，具有卓越的生物相容性，并且可以作为一种纳米尺度的药物载体。

金纳米棒是一种尺度从几纳米到上百纳米的棒状金纳米颗粒，在生物医学上应用于体外诊断和体内治疗。对于直径小于10nm的金纳米棒，光的吸收远大于散射，而吸收的这部分能量最终将通过晶格的弛豫转化为热能。对于生物体来说，由于近红外波段的辐射能够以微弱的损失穿透生物体组织。因此可以利用金纳米棒在近红外波段较高的光吸收截面和优良的光热转换效率来制造光热疗法的试剂。

本发明通过在金纳米棒表面包覆一层生物相容性良好的DNA四面体，使得金纳米棒-DNA四面体结构能够通过光热疗法与化疗相结合，在较小的光照和化疗药物剂量下杀死癌细胞。该热化疗一体化探针可以应用于癌症的光热治疗及化疗相结合领域。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种热化疗一体化的纳米颗粒及制备和应用。

本发明的方法具体为：

一种热化疗一体化的纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）金纳米棒的制备：

金纳米棒是根据无种子生长法合成得到的：首先将8 g的表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵 (CTAB) 溶解在192.5 ml的去离子水中，加入9.12 ml浓度为10 mM的氯金酸溶液，搅伴均匀后加入3.6 ml浓度为10 mM的硝酸银溶液作为形貌控制因子，加入22.8 ml浓度为56.2 mM的对苯二酚和22.8 微升浓度为8.5 mM的冰点温度的硼氢化钠溶液作为还原剂；整个反应体系经过37℃保温12 h之后就可以得到紫外吸收峰在980 nm的金纳米棒，9500转离心35 min后收集并分散在120 ml去离子水中；

（2）DNA四面体的合成：

各取2微升不同的DNA单链，50μM，加入到42微升Tris-MgCl₂溶液中，Tris 10mM,MgCl₂ 50mM, pH8，将混合溶液置于PCR仪中，反应温度为95℃，10分钟后冷却至4℃，继续反应30分钟，DNA单链即可通过碱基互补配对自组装成DNA四面体；

本发明中用到的DNA链碱基序列如序列表1，其中序列2,3,4的DNA 5’端有巯基修饰，因此，形成的DNA四面体为巯基修饰的DNA四面体（SH-TDN）；

（3）金纳米棒连接DNA四面体：

取1ml步骤（1）中的金纳米棒溶液，在10000转离心10min，去除上清，加入50微升，20μM的巯基聚乙二醇（SH-PEG），剧烈振荡20s，然后加入1ml，0.01wt%的Tween20重悬金纳米棒；将上述过程重复3遍，使得SH-PEG彻底取代金纳米棒表面的CTAB；