本發(fā)明涉及一種多功能納米探針，具體涉及的是一種具有MRI/光聲雙模態(tài)影像及光熱/光動力學(xué)治療多功能納米探針及其制備和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：：分子影像學(xué)(molecularimaging，MI)最早由哈佛大學(xué)的Weissleder提出，目前用于分子影像學(xué)研究的技術(shù)包括CT、MRI、US、PET、SPECT及光聲成像等。但是，沒有一種單模態(tài)成像可提供用于疾病診斷和治療的所有必須信息。鑒于各個單模態(tài)成像本身的優(yōu)缺點，近年來，雙(多)模態(tài)分子成像逐漸成為研發(fā)的熱點，同時也帶動了雙(多)模態(tài)分子探針的開發(fā)構(gòu)建。納米技術(shù)為構(gòu)建理想的雙(多)模態(tài)分子探針提供了平臺，同時集定量、無創(chuàng)和靶向治療于一體的雙模態(tài)探針的研究也已取得了重要進展。光聲成像與MRI聯(lián)合運用，將會為腫瘤的早期診斷及治療計劃的改善提供了重要的工具。隨著納米科技和納米醫(yī)學(xué)的不斷的發(fā)展，以納米材料為藥物載體的診治一體化納米制劑，即將靶向性功能基團、多模式分子影像探針、多機制聯(lián)合療法集于一體的集成化納米復(fù)合體系，為癌癥提供了全新的診療醫(yī)學(xué)方法，因此，靶向性多模式分子影像指導(dǎo)的癌癥聯(lián)合治療和動態(tài)療效檢測，已經(jīng)成為納米醫(yī)學(xué)的熱點研究方向，并取得了重大進展。納米材料與微納制造技術(shù)基礎(chǔ)上的腫瘤診斷治療技術(shù)，有望成為攻克腫瘤的有效手段。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種具有MRI/光聲雙模態(tài)影像及光熱/光動力學(xué)治療的多功能納米探針及其制備和應(yīng)用。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種多功能納米探針，其特征在于，包括由Fe@Fe3Ge2納米粒子、偶聯(lián)在Fe@Fe3Ge2納米粒子表層的脂質(zhì)體DSPE-PEG組成的MNPs-DSPE-PEG納米探針。所述的MNPs-DSPE-PEG納米探針的直徑為13～16nm。所述的MNPs-DSPE-PEG納米探針溶液穩(wěn)定性很好，兩個星期內(nèi)水和粒徑變化很小。上述多功能納米探針的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：將DSPE-PEG溶于有機溶劑，加入Fe@Fe3Ge2納米粒子溶液，混合均勻，除去有機溶劑，加入水得到MNPs-DSPE-PEG納米探針。所述的DSPE-PEG與Fe@Fe3Ge2納米粒子的質(zhì)量比為(2～3)：(1～2)。所述的有機溶劑為氯仿，所述的Fe@Fe3Ge2納米粒子溶液為濃度0.5～1.5mg/mL的Fe@Fe3O4納米粒子氯仿溶液；所述的有機溶劑、DSPE-PEG和水的添加量之比為3mL：(2～3)mg：(3～5)mL。上述多功能納米探針的應(yīng)用，其特征在于，MNPs-DSPE-PEG納米粒子具有很高的飽和磁化強強度，因此MNPs-DSPE-PEG納米探針可用于MRI/光聲成像。上述多功能納米探針的應(yīng)用，其特征在于，MNPs-DSPE-PEG納米粒子在808nm激光的照射下產(chǎn)生單線態(tài)氧并有光熱效果，因此MNPs-DSPE-PEG納米探針可用于光熱/光動力學(xué)治療。根據(jù)上述兩種應(yīng)用，MNPs-DSPE-PEG納米探針可用于癌癥的診斷和治療。上述納米粒子的制備過程中采用的原料為市售原料，或采用現(xiàn)有文獻公開的技術(shù)制備而成，例如其中的：DSPE-PEG均為市售產(chǎn)品，其中Fe@Fe3Ge2納米粒子參照已公開的文獻技術(shù)制備而成(參考文獻(LacroixLM,HulsNF,HoD,SunX,ChengK,SunS.Stablesigle-crystallinebodycenteredcubicFenanoparticles.NanoLett2011；11:1641-5.))Fe@Fe3Ge2納米粒子通過以下方法制成：將GeI4、OAm、OA，HDA·HCl超聲至無色，脫氣，升溫至110-120℃，保持30-50min，冷卻至70-80℃，加入HMDS，以10℃/min升溫到220-230℃，加入Fe(CO)5，保持此溫度20-30min，再加入Fe(CO)5，升溫到260-280℃，保持30-40min，用乙醇離心1-3次獲得油溶性Fe@Fe3Ge2納米粒子。其中GeI4、OAm、OA，HDA·HCl、HMDS、第一次添加的Fe(CO)5、第二次添加的Fe(CO)5用量比為(100～120)mg：(15～20)mL：(1.5～2)mL：(20～30)mL：(1.5～2)mL：90μL：30μL。本發(fā)明以具有高的飽和磁化強度磁性Fe@Fe3Ge2納米粒子(MNPs)作為載體，其表面含有油胺、油酸等物質(zhì)，表現(xiàn)為疏水性。脂質(zhì)體DSPE-PEG中DSPE端表現(xiàn)為疏水性，將兩種脂質(zhì)體與Fe@Fe3Ge2納米粒子混合，通過疏水范德華相互作用使得脂質(zhì)體DSPE-PEG偶聯(lián)在Fe@Fe3Ge2納米粒子表面，即獲得新型的腫瘤靶向多功能納米分子探針MNPs-DSPE-PEG。由于脂質(zhì)體DSPE-PEG具有很高的生物相容性，得到的納米探針MNPs-DSPE-PEG具有較強的生物相性，且可以提高在體內(nèi)血液循環(huán)時間。此外，MNPs-DSPE-PEG納米探針可適用于腫瘤MRI/光聲成像和光熱/光動力學(xué)治療，從而實現(xiàn)了在同一種分子上進行多種功能的研究。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制備的納米探針MNPs-DSPE-PEG的粒徑均一、飽和磁化強度高、形貌可控、生物相容性好且診療一體化的效果，在水溶液中具有很好的分散性和穩(wěn)定性，制備過程簡單，反應(yīng)條件為溫和，原料來源價廉易得，所制得的納米探針MNPs-DSPE-PEG實現(xiàn)了在同一種分子上進行多種功能的研究。附圖說明圖1為本發(fā)明的Fe@Fe3Ge2納米粒子的TEM圖；圖2為本發(fā)明的Fe@Fe3Ge2納米粒子的XRD圖；圖3為本發(fā)明的Fe@Fe3Ge2納米粒子的磁滯回線圖；圖4為本發(fā)明的納米探針MNPs-DSPE-PEG光熱升溫圖；圖5為本發(fā)明的納米探針MNPs-DSPE-PEG光動力效果圖；圖6為本發(fā)明的納米探針MNPs-DSPE-PEG的溶液磁成像；圖7為本發(fā)明的納米探針MNPs-DSPE-PEG的光聲成像。具體實施方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。實施例1具有MRI/光聲雙模態(tài)影像及光熱/光動力學(xué)治療的多功能納米探針的制備：(1)Fe@Fe3Ge2納米粒子的制備：在三口燒瓶中加入110mgGeI4、18mLOAm、1.8mLOA，25mgHDA·HCl超聲至無色，脫氣，升溫至115℃，保持40min。冷卻至75℃，加入1.8mLHMDS。以10℃/min升溫到225℃，加入90μLFe(CO)5，保持此溫度28min。再加入30μLFe(CO)5，升溫到270℃，保持35min。用乙醇離心2次獲得油溶性Fe@Fe3Ge2納米粒子。(2)MNPs-DSPE-PEG納米探針的制備：取12mgDSPE-PEG溶于氯仿，加入6mgMNPs(即步驟(1)制得的Fe@Fe3Ge2納米粒子)，搖床12h，旋蒸，加入3-5mL二次水。由圖1中的TEM電鏡圖中可以看出：本發(fā)明中制備的Fe@Fe3Ge2納米粒子具有明顯的核殼結(jié)構(gòu)；由圖2的XRD圖譜可以看出：晶態(tài)Fe@Fe3Ge2納米粒子具有明顯的晶型結(jié)構(gòu)；由圖3可以看出：Fe@Fe3Ge2納米粒子飽和磁化率達(dá)到53emu/g，具有較高的磁性。實施例2具有MRI/光聲雙模態(tài)影像及光熱/光動力學(xué)治療的多功能納米探針的制備：(1)Fe@Fe3Ge2納米粒子的制備：在三口燒瓶中加入100mgGeI4、15mLOAm、1.5mLOA，20mgHDA·HCl超聲至無色，脫氣，升溫至110℃，保持30min。冷卻至70℃，加入1.5mLHMDS。以10℃/min升溫到220℃，加入90μLFe(CO)5，保持此溫度20min。再加入30μLFe(CO)5，升溫到260℃，保持30min。用乙醇離心1次獲得油溶性Fe@Fe3Ge2納米粒子。(2)MNPs-DSPE-PEG納米探針的制備：取10mgDSPE-PEG溶于氯仿，加入10mL濃度為0.5mg/mL的Fe@Fe3Ge2納米粒子溶液氯仿溶液，室溫下?lián)u床過夜，常溫旋蒸除去氯仿，再在80℃水浴旋蒸1min，再加入5mL水，用3500Da透析袋透析二天，使用0.22μm濾膜過濾，得到1mg/mL的納米探針MNPs-DSPE-PEG水溶液，儲存在4℃冰箱中備用。實施例3具有MRI/光聲雙模態(tài)影像及光熱/光動力學(xué)治療的多功能納米探針的制備：(1)Fe@Fe3Ge2納米粒子的制備：在三口燒瓶中加入120mgGeI4、20mLOAm、2mLOA，30mgHDA·HCl超聲至無色，脫氣，升溫至120℃，保持50min。冷卻至80℃，加入2mLHMDS。以10℃/min升溫到230℃，加入90μLFe(CO)5，保持此溫度30min。再加入30μLFe(CO)5，升溫到280℃，保持40min。用乙醇離心3次獲得油溶性Fe@Fe3Ge2納米粒子。(2)MNPs-DSPE-PEG納米探針的制備：取15mgDSPE-PEG溶于氯仿，加入10mL濃度為1mg/mL的Fe@Fe3Ge2納米粒子溶液氯仿溶液，室溫下?lián)u床過夜，常溫旋蒸除去氯仿，再在80℃水浴旋蒸1min，再加入5mL水，用3500Da透析袋透析二天，使用0.22μm濾膜過濾，得到1mg/mL的納米探針MNPs-DSPE-PEG水溶液，儲存在4℃冰箱中備用。實施例4一種具有MRI/光聲雙模態(tài)影像及光熱/光動力學(xué)治療的多功能納米探針，包括由Fe@Fe3Ge2納米粒子(MNPs)、偶聯(lián)在Fe@Fe3Ge2納米粒子表層的脂質(zhì)體DSPE-PEG組成的MNPs-DSPE-PEG納米探針，MNPs-DSPE-PEG納米探針的直徑為11～12nm。上述具有MRI/光聲雙模態(tài)影像及光熱/光動力學(xué)治療的多功能納米探針的制備方法，包括以下步驟：取3mgDSPE-PEG溶于3mL氯仿中，加入3mL濃度為1mg/mL的Fe@Fe3Ge2納米粒子溶液氯仿溶液，室溫下?lián)u床過夜，常溫旋蒸除去氯仿，再在80℃水浴旋蒸1min，再加入3mL水，用3500Da透析袋透析二天，使用0.22μm濾膜過濾，得到1mg/mL的納米探針MNPs-DSPE-PEG水溶液，儲存在4℃冰箱中備用。實施例5一種具有MRI/光聲雙模態(tài)影像及光熱/光動力學(xué)治療的多功能納米探針，包括由Fe@Fe3Ge2納米粒子(MNPs)、偶聯(lián)在Fe@Fe3Ge2納米粒子表層的脂質(zhì)體DSPE-PEG組成的MNPs-DSPE-PEG納米探針，MNPs-DSPE-PEG納米探針具有很好的光動力學(xué)性質(zhì)。具體實驗步驟如下：取1mg/mL的MNPs-DSPE-PEG水溶液配制濃度為0，50，100，200，300μg/mL的溶液，分別取1mL測試光熱升溫效果，采用808nm激光，功率密度為1.27w/cm2。其效果圖如圖4所示，表明MNPs-DSPE-PEG具有很好的光熱效果。實施例6一種具有MRI/光聲雙模態(tài)影像及光熱/光動力學(xué)治療的多功能納米探針，包括由Fe@Fe3Ge2納米粒子(MNPs)、偶聯(lián)在Fe@Fe3Ge2納米粒子表層的脂質(zhì)體DSPE-PEG組成的MNPs-DSPE-PEG納米探針，MNPs-DSPE-PEG納米探針具有很好的光動力學(xué)效果。具體實驗步驟如下：實驗分為空白組、抑制組和實驗組，在808nm激光下的光動力學(xué)實驗。空白組：取3mL0.0067mg/mL的ABDA溶液；抑制組：在3mL0.0067mg/mL的ABDA溶液加入50μL的NaN3飽和溶液和50μL濃度為1mg/mL的NPs-PEG溶液；實驗組：在3mL0.0067mg/mL的ABDA溶液加入50μL濃度為1mg/mL的NPs-PEG溶液。功率密度均為1.27w/cm2。其效果圖如圖5所示，表明MNPs-DSPE-PEG具有很好的光動力學(xué)效果。實施例7一種具有MRI/光聲雙模態(tài)影像及光熱/光動力學(xué)治療的多功能納米探針，包括由Fe@Fe3Ge2納米粒子(MNPs)、偶聯(lián)在Fe@Fe3Ge2納米粒子表層的脂質(zhì)體DSPE-PEG組成的MNPs-DSPE-PEG納米探針，MNPs-DSPE-PEG納米探針可用于MRI磁共振成像。具體實驗步驟如下：配置濃度為0，10，20，50，75，100，150，200μg/mL的MNPs-DSPE-PEG水溶液，置于0.5T場強下磁共振成像，然后分別將上述濃度的MNPs-DSPE-PEG納米探針用硝酸硝化，測試ICP如圖6所示，表明MNPs-DSPE-PEG納米探針具有很好的磁共振成像效果。實施例9一種具有MRI/光聲雙模態(tài)影像及光熱/光動力學(xué)治療的多功能納米探針，包括由Fe@Fe3Ge2納米粒子(MNPs)、偶聯(lián)在Fe@Fe3Ge2納米粒子表層的脂質(zhì)體DSPE-PEG組成的MNPs-DSPE-PEG納米探針，MNPs-DSPE-PEG納米探針可用于光聲成像。具體實驗步驟如下：配置濃度為0，10，20，50，75，100，150，200μg/mL的MNPs-DSPE-PEG水溶液，在光聲成像儀器上測試不同濃度下的光聲強度，其結(jié)果表明MNPs-DSPE-PEG納米探針可用于光聲成像如圖7所示。上述的對實施例的描述是為便于該
技術(shù)領(lǐng)域：
：的普通技術(shù)人員能理解和使用發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于上述實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3 當(dāng)前第1頁1 2 3