[发明专利]用于神经逆向示踪的CTB‑AuNDs复合物、制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于荧光金纳米材料技术领域，具体涉及一种用于神经逆向示踪的CTB-AuNDs复合物、制备方法及其在神经逆向示踪方面的应用。

背景技术

金属纳米点(NDs)作为一种尺寸接近于费米波长的粒子而展现出的新颖光学、电学、磁学等性质，成为已报道的众多荧光纳米材料中不可或缺的组成部分(Chem.Soc.Rev.，2012，41，3594-3623)。其中荧光Au纳米点可调的荧光、良好的生物相容性，特别是优异的荧光稳定性，使其可以广泛应用于诸如生物传感、癌症治疗、生物体成像等生物医药领域(Small.，2013，9，413-420)。

神经系统在人体生命活动中起着主导的调节作用。神经示踪技术是神经解剖学和神经再生研究中最常用的方法之一，与其他已报道的检测手段相比，该方法可更直观地检测出神经损伤部位，准确地反应神经再生水平和神经功能恢复的程度。由于传统神经示踪剂合成过程复杂、检测耗时长、荧光信号弱以及荧光稳定性低等原因，限制了其在临床诊断中的应用(Science，1972，176，1416-1417)。所以急需开发一种合成过程简单、检测耗时短、荧光量子效率高且稳定性强的新型神经示踪剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于神经逆向示踪的CTB-AuNDs复合物、制备方法及其在神经逆向示踪方面的应用。本发明首先制备用于神经逆向示踪的红色荧光金纳米点具有高荧光效率，高稳定性和低毒性；进一步将红色荧光Au纳米点与无细胞毒性的霍乱毒素B亚基(CTB)相连接，形成CTB-AuNDs复合物。将这种复合物注射入大鼠的坐骨神经处，其能够靶向性地与神经细胞的细胞膜发生特异性结合，并沿着细胞膜逆向传输，并且金纳米点的荧光性质可在大鼠体内神经部位长时间保持。这种兼具高稳定性、特异性结合细胞膜的CTB-AuNDs，可以作为一种逆向神经示踪剂，用于示踪神经细胞。

制备的荧光Au纳米点粒径均匀且尺寸小于3nm(图1)，具有良好的红色荧光(图2)。将荧光Au纳米点与CTB相连，形成CTB-AuNDs复合物。将其注射入大鼠背根神经节后，该CTB-AuNDs复合物可以沿着大鼠背根神经节逆向传输，最后到达脊髓部位(图3)。这种兼具有荧光效率高、荧光稳定性好的CTB-AuNDs可以作为一种逆行传输的荧光神经示踪剂应用于神经示踪领域。

本发明所述的一种用于神经逆向示踪的红色荧光金纳米点的制备方法，其步骤如下所述：

1)在浓度为0.1～500mmol/L(优选为0.1～100mmol/L，进一步优选为10～100mmol/L)的含有巯基的水溶性化合物(可以是谷胱甘肽，含巯基的氨基酸，含巯基的蛋白等)作稳定剂的水溶液中，加入与含有巯基的水溶性化合物等摩尔的Ag⁺离子溶液(可以是AgNO₃、CH₃COOAg、AgF、Ag₂SO₄、AgClO₄等的水溶液)，常温搅拌10～30min后，加入1mol/L NaOH溶液，调节pH至5～8(优选为6～7)，至溶液无色透明；再向上述溶液中加入水合肼作为还原剂，水合肼(N₂H₄·H₂O)与Ag⁺离子的摩尔比为1～10：1；然后在常温下搅拌12h～48h(优选为24h～48h，进一步优选为36h～48h)，反应结束后，向溶液中加入异丙醇(其体积为溶液体积的2～20倍)作为沉淀剂，沉淀离心后得到的固体产物即为Ag纳米点，将Ag纳米点分散在水溶液中(总体积为1～50mL)，备用；