[发明专利]激活型纳米探针及其生物应用

说明书

本发明提供一种稳定性好的、主动靶向性强以及¹O₂产率高的复合纳米探针，利用两亲性磷脂聚合物包裹TMPyP‑Zn‑QDs纳米复合物、荧光染料和肿瘤细胞特异性靶向物质制备了生物相容性好、肿瘤靶向能力强、整合荧光成像和PDT治疗的纳米探针。所述探针具备肿瘤微环境和肿瘤细胞特异性识别的功能，使之能够选择性蓄积到肿瘤细胞和组织中，能够实现肿瘤细胞和组织的成像与治疗一体化。

技术领域

本发明涉及一种纳米探针及其生物应用，属于癌症光动力学疗法技术领域。

背景技术

光动力学疗法(photodynamic therapy，PDT)作为一种无创的癌症治疗手段已经被广泛的应用于临床应用研究中。近年来，由于纳米技术的蓬勃发展，许多研究小组开始致力于发展新的、高效的PDT纳米诊疗探针用于癌细胞的检测与治疗。如Ge等人报道一种生物相容性好、¹O₂产率高的石墨烯量子点用于肿瘤的 PDT。Wang等人报道了一种可光降解并产生大量¹O₂的黑磷纳米片用于癌细胞的PDT。Cheng等人发展了一种自供氧纳米体系用于克服肿瘤微环境中乏氧不足引起的PDT疗效不佳的问题。尽管如此，这些纳米材料在实际应用中荧光和PDT效应一直处于“开启”的状态，降低了癌细胞成像的对比度，不利于肿瘤的精准诊断；同时，在生物体内应用时易引发皮肤等部位正常细胞的光毒性，带来副作用；此外，目前报道的激活型的PDT探针，其激活后的¹O₂产率相对较低，对肿瘤的治疗作用相对有限。因此，发展一种激活型的PDT 纳米诊疗探针，一方面其增强的荧光信号用于癌症的成像分析，另一方面其激活的PDT能力，产生大量的¹O₂用于癌症的有效治疗，有利于提高成像诊断的灵敏度并降低体内治疗的系统毒性。

ATP是细胞内重要的生命物质，在许多生命过程如能量输送、细胞代谢和酶催化等方面具有不可替代的功能。研究表明，细胞内ATP的浓度为1-10mM，而细胞外环境中ATP浓度小于0.4mM。这种巨大差异为设计细胞内ATP刺激响应型的成像检测和药物释放提供了契机。因此，人们也在积极利用ATP来研究其在肿瘤细胞内调控释放抗肿瘤化学药物分子。但是，这些研究都是利用ATP来刺激药物输送载体再肿瘤细胞内释放出传统的化学药物(如阿霉素DOX)，然后产生抗肿瘤效果。而利用ATP来特异性作用于PDT的探针，在肿瘤细胞内产生¹O₂产率显著增加的研究尚未报道。利用肿瘤细胞内的ATP激活PDT治疗的方法相对传统的药物释放具有较多的优势，主要表现为创伤性小，毒副作用小，选择性好，适用广，而且可以实现成像和治疗相结合。此外，癌细胞对光敏剂无耐药性，病人不会因多次PDT治疗而增加毒性反应。

发明内容