[发明专利]一种具有SERS/荧光双模态靶向肿瘤细胞成像的诊疗试剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有SERS/荧光双模态靶向肿瘤细胞成像的诊疗试剂及其制备方法，以多功能抗癌适配体AS1411为模板，生成被AS1411保护的银纳米簇(AS1411‑Ag)，然后将其通过静电作用与修饰过的带正电荷的石墨烯量子点（GOD）组装复合在一起，最后再通过π‑π作用吸附具有芳环结构的抗癌药物，构筑具有SERS/荧光双模态靶向肿瘤细胞成像的诊疗试剂GOD/AS1411‑Ag。本发明设计、构建一种对选定肿瘤集靶向（分子水平）、双模态成像诊断（SERS和荧光）和治疗于一体的诊疗功能纳米复合物，解决不同的成像技术存在技术单一的技术问题，同时又能实现肿瘤的早期靶向诊断和同步原位治疗这一中心目标。

技术领域

本发明涉及纳米技术，特别涉及一种具有SERS/荧光双模态靶向肿瘤细胞成像的诊疗试剂及其制备方法。

背景技术

癌症已成为危害人类健康的第一大杀手，提高其早期诊断的准确性是攻克肿瘤的关键，如果在早期筛查和早期诊断的基础上进行同步的早期治疗，即实现“诊疗一体化”，可以大幅度提高肿瘤患者的治愈率、生活质量、生存期及生存率。因此，研发新型多功能诊疗制剂（Theranostic Agent）具有重要的意义。

纳米技术的出现为癌症诊疗一体化的实现带来了新的希望，应用纳米技术来攻克癌症就是将纳米技术运用于癌症发生发展的全过程，提供一个集癌症诊断、准确指出恶性细胞人体内的位置、向恶性细胞准确投递抗癌药物并确定这些药物是否有效地杀死这些恶性细胞于一体的治疗系统。其中，分子成像技术是癌症诊疗一体化的核心和重要基础。2004年，Gao等（Nat. Biotechnol., 2004, 22: 969-976）首次对小动物体内肿瘤进行了活体成像，他们用聚合物纳米颗粒层和聚乙二醇包覆量子点，并将其附着在前列腺特异性的单克隆抗体上，然后将这种量子点注射到有前列腺肿瘤的裸鼠循环系统。通过荧光成像分析技术发现，量子点主要聚集在肿瘤周围。荧光成像分析可得到实体瘤敏感的多色荧光图，获得肿瘤大小和定位信息。Nasongkla等（Nano Lett., 2006, 6: 2427-2430）对载有超顺磁性铁氧化物的聚合物胶束进行了系统研究，发现其在癌细胞双重靶向输运和磁共振成像（MRI）方面有很好的应用前景，对于恶性肿瘤的诊断具有重要意义。然而，目前所使用的成像技术均有一个共同的缺点：灵敏度低、准确性差，尤其不能对肿瘤部位的边界进行很明确的确定，不利于肿瘤的切除与治疗。

相对于其他成像技术而言，表面增强拉曼光谱技术（SERS）因其灵敏度高、可进行实时监测、对样品限制少和不破坏样品等优点，在一些重大疾病的诊断和基础研究中有着良好的应用潜力。目前有关SERS的活体成像研究，大都利用生物相容性好、毒性低的贵金属纳米材料作为SERS基底，通过主动靶向或被动靶向的方式聚集在肿瘤部位，利用SERS成像技术确定肿瘤的位置及其边界。Nie课题组（Nat. Biotechnol., 2008, 26: 83-90）将DTTC标记金纳米粒子，用聚乙二醇修饰，通过共价偶联表皮生长因子受体抗体进行特异性识别，成功地在异种移植了癌细胞（Tu686）裸鼠肿瘤皮下1-2 cm处检测到了明显不同的SERS信号。利用这个方法可以确定肿瘤边界，区分出肿瘤组织与邻近正常组织，这是其他成像技术所不能达到的。Gambhir课题组（ACS Nano, 2012, 6: 10366-10377）同样也将SERS探针分子DTTC负载在金纳米棒表面，通过被动靶向使其聚集在裸鼠的肿瘤部位，通过SERS成像技术区分肿瘤部位和周边的非病变组织，同时在SERS技术的指引下，成功切除肿瘤，达到治疗效果。但是SERS检测积分时间较长、成像速度较慢，这成为活体快速检测技术的一大障碍。而快速、便捷的荧光成像技术正好弥补这一缺陷，因此，同时具有SERS和荧光活性的双模态成像技术应运而生。

发明内容