本發(fā)明涉及一種多功能納米探針的應(yīng)用，尤其是涉及一種納米探針在制備腫瘤靶向光聲成像信號藥物中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

光聲成像是近些年來新興的一種無損醫(yī)學(xué)成像方法，是根據(jù)生物組織對光的吸收分布來反演組織結(jié)構(gòu)的一種成像模式。當(dāng)一束光照射到生物組織上，生物組織吸收光能量而產(chǎn)生微量的熱膨脹，伴隨著熱膨脹會產(chǎn)生超聲波。吸收光能量多少決定了產(chǎn)生的超聲波的強(qiáng)度，于是不同組織就會產(chǎn)生不同強(qiáng)度的超聲波，根據(jù)探測到的信號來源及強(qiáng)度重建組織內(nèi)光能量吸收分布的影像，可以區(qū)分正常組織和病變組織。

光聲成像技術(shù)檢測的是超聲信號(克服了純光學(xué)成像技術(shù)在成像深度與分辨率上不可兼得的不足)，反映的是光能量吸收的差異(并補(bǔ)充純超聲成像技術(shù)在對比度和功能性方面的缺陷)，結(jié)合光學(xué)和超聲這兩種成像技術(shù)各自的優(yōu)點，能實現(xiàn)對組織體較大深度的高分辨率、高對比度的功能成像，可針對小動物活體進(jìn)行心血管疾病(血管生成、心肌炎、血栓、心梗等)、淋巴、腫瘤、神經(jīng)系統(tǒng)、血液病、新型分子探針、血紅蛋白濃度和血氧飽和度測量和功能影像等方面的前沿性研究。在生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究和疾病相關(guān)的應(yīng)用研究中不可或缺的工具之一。

中國專利201510898032.2公開了一種具有mri/spect雙模態(tài)影像腫瘤靶向多功能納米探針及其制備和應(yīng)用，納米探針包括由fe@fe3o4納米粒子、偶聯(lián)在fe@fe3o4納米粒子表層的脂質(zhì)體dspe-peg-rgd和脂質(zhì)體dspe-peg組成的mnps-dspe-peg-rgd納米探針，還可以在mnps-dspe-peg-rgd納米探針上標(biāo)記放射性核素i¹²⁵，組成mnps-dspe-peg-rgd-i¹²⁵納米探針；其通過將dspe-peg-rgd和dspe-peg溶于有機(jī)溶劑中，加入fe@fe3o4納米粒子溶液，混合均勻，得到mnps-dspe-peg-rgd納米探針，再用氯胺-t法標(biāo)記i¹²⁵，即得到mnps-dspe-peg-rgd-i¹²⁵納米探針。制得的納米探針mnps-dspe-peg-rgd用于人腦膠質(zhì)瘤mri磁共振成像，mnps-dspe-peg-rgd-i¹²⁵納米探針用于spect顯像。

中國專利201510848102.3公開了一種復(fù)合碳納米點的制備工藝，及其在光聲成像領(lǐng)域的運用，其中構(gòu)成主要組分為碳納米點這一生物相容性非常好的材料，負(fù)載組分為亞甲基藍(lán)，平均粒徑為150～300納米，平均電位為-15～5毫伏。該發(fā)明的制備工藝操作安全、快速簡便、成本低廉負(fù)載，易實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，是一種制備復(fù)合碳納米點通用工藝?；谶@一復(fù)合碳納米點具有良好的生物相容性和安全性，光聲成像靈敏度高，有望在生物醫(yī)學(xué)影像、靶向診斷與治療、藥物篩選與優(yōu)化、體內(nèi)標(biāo)記與示蹤等領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用，并在個性化醫(yī)療等方面具有潛在價值。但考慮到該材料粒徑較大，多數(shù)材料被正常組織器官截留，不太適宜活體腫瘤靶向成像應(yīng)用。

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納米探針在制備腫瘤靶向光聲成像信號藥物中的應(yīng)用。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種納米探針在制備腫瘤靶向光聲成像信號藥物中的應(yīng)用，其特征在于，所述的多功能納米探針為由fe@fe3o4納米粒子、偶聯(lián)在fe@fe3o4納米粒子表層的脂質(zhì)體dspe-peg-rgd和脂質(zhì)體dspe-peg組成的mnps-dspe-peg-rgd納米探針。

該mnps-dspe-peg-rgd納米探針通過中國專利201510898032.2等公開的方法制備得到。

在應(yīng)用時，所述的mnps-dspe-peg-rgd納米探針受激光激發(fā)，產(chǎn)生熱和/或光聲成像信號。

所述的激光的波長為680nm，功率密度為20mj/cm²，激光照射的時間為15min。

所述的mnps-dspe-peg-rgd納米探針的粒徑為12～13nm。

所述的腫瘤靶向光聲成像信號藥物為生物醫(yī)學(xué)腫瘤診斷造影藥物。

所述的造影藥物的活性成為mnps-dspe-peg-rgd納米探針。

所述的mnps-dspe-peg-rgd納米探針用于溶液光聲：將mnps-dspe-peg-rgd納米探針溶于水中做為造影藥物，在光聲儀器上測試納其光聲信號。

所述的mnps-dspe-peg-rgd納米探針用于活體光聲：將mnps-dspe-peg-rgd納米探針作為造影藥物直接注射在被實驗活體上，進(jìn)行光聲成像。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，mnps-dspe-peg-rgd納米探針具有生物相容性好且靶向性強(qiáng)，在水溶液中具有很好的分散性和穩(wěn)定性，能在同一種分子上進(jìn)行多種分子影像探針。本發(fā)明發(fā)掘了mnps-dspe-peg-rgd納米探針的光聲性質(zhì)，拓展了納米材料新的活體成像應(yīng)用。而且其粒徑較小，可以作為造影劑直接用于活體成像，具有靶向性強(qiáng)、無毒和具有全波段吸收且在近紅外區(qū)無特征吸收峰的特點，通過光聲影像媒介，以一種零傷害的方式，監(jiān)測腫瘤病變等優(yōu)點。

附圖說明

圖1本發(fā)明的納米探針mnps-dspe-peg在近紅外區(qū)域，水溶液中的不同波長的光聲信號值；

圖2本發(fā)明的納米探針mnps-dspe-peg在近紅外區(qū)域，水溶液中的不同濃度的光聲信號值；

圖3為本發(fā)明的納米探針mnps-dspe-peg-rgd在u87mg種植的balb/c裸鼠腫瘤位置光聲顯像圖；

圖4為本發(fā)明的納米探針mnps-dspe-peg-rgd在u87mg細(xì)胞種植的balb/c裸鼠體內(nèi)的不同時間點光聲信號定量分析圖；

圖5為本發(fā)明的納米探針mnps-dspe-peg-rgd在u87mg細(xì)胞種植的balb/c裸鼠體內(nèi)的光聲信號最強(qiáng)6h三視圖；

圖6為本發(fā)明的納米探針mnps-dspe-peg-rgd在u87mg細(xì)胞種植的balb/c裸鼠體內(nèi)的光聲信號最強(qiáng)6h腫瘤不同切面疊加圖。

具體實施方式

實施例1

取不同體積的納米探針mnps-dspe-peg水溶液，在光聲儀器上測試納米探針的溶液效果；所述的mnps-dspe-peg-rgd納米探針的粒徑為12～13nm。光聲儀器的激光的波長為600nm，功率密度為20mj/cm²，激光照射的時間為15min。

圖1納米探針mnps-dspe-peg在水溶液中光聲信號良好，隨著波數(shù)的增加，光聲信號不斷減弱，這與該材料的紫外吸收保持一致；圖2表明隨著探針材料的濃度的增加，光聲信號值不斷增強(qiáng)；

實施例2

在注射納米探針前，u87mg細(xì)胞種植的balb/c裸鼠腫瘤處光聲成像并記下光聲成像的信號值。先在u87mg腫瘤鼠尾靜脈注射rgd(2.5mg/kg體重)，30min后再尾靜脈注射rgd-peg-mnps(10mg/kg體重)，觀察1h、3h、6h、12h、24h、48h時間點腫瘤處光聲成像，記下對應(yīng)時間點腫瘤光聲的信號值及圖像。rgd為具有腫瘤靶向性的多肽(精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸)。

圖3展示了本實施例中納米分子影像探針mnps-dspe-peg-rgd尾靜脈注射在u87mg種植的balb/c裸鼠腫瘤處most顯像圖，在注射1-48h后我們可以發(fā)現(xiàn)在腫瘤處光聲成像的信號值無明顯變化，結(jié)果表明游離rgd封閉納米粒子mnps-dspe-peg-rgd光聲成像效果。

在注射納米探針前，u87mg細(xì)胞種植的balb/c裸鼠腫瘤處光聲成像并記下光聲成像的信號值。取1mlmnps-dspe-peg-rgd的納米探針?biāo)芤航?jīng)超濾離心，分散于0.2ml生理鹽水中，尾靜脈注射至u87mg細(xì)胞種植的balb/c裸鼠中，觀察1h、3h、6h、12h、24h、48h時間點腫瘤處光聲成像，記下對應(yīng)時間點腫瘤光聲的信號值。

圖3示了本實施例中納米分子影像探針mnps-dspe-peg-rgd尾靜脈注射在u87mg種植的balb/c裸鼠腫瘤處most顯像圖，圖4是對實驗組及封閉組的定量分析，注射1-6h后我們可以發(fā)現(xiàn)在腫瘤處光聲成像的信號值在增強(qiáng)，在注射后6h成像圖與注射之前的成像圖對比，腫瘤處信號明顯變亮，光聲成像信號值mpi/mpi0值比注射前增加了123％。

圖5在不同時間探針材料在腫瘤位置的富集，對比光聲信號值較強(qiáng)時，可以從三維坐標(biāo)明確看到腫瘤處光聲信號的強(qiáng)弱；圖6是從腫瘤的不同切面定性觀測腫瘤處的光聲信號漸變情況及激光的穿透深度情況。

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(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。