[发明专利]基于酞菁铜分子的诊疗一体化纳米探针及其制备和应用

说明书

本发明涉及一种基于酞菁铜分子集检测，成像，治疗于一体的纳米探针，所述纳米探针包括六方氮化硼纳米片，酞菁铜分子以及两组寡核苷酸结合序列。本发明所设计的两组寡核苷酸序列一端为用于检测和循环放大microRNA‑21的碱基对，另一端均为AS1411序列。AS1411序列既可以识别肿瘤细胞表面高表达的核仁素起靶向定位作用，又可以基于其特定条件下形成的G四连体来搭载水溶性较差的酞菁铜分子。继而，装载好酞菁铜的核苷酸序列通过π‑π堆积作用吸附在六方氮化硼纳米片表面进入肿瘤细胞中。本发明还公开了上述的诊疗一体化纳米探针在肿瘤细胞以及活体中的诊断与治疗中的应用。本发明的诊疗一体化纳米探针能够对肿瘤细胞进行原位拉曼诊断，灵敏度高，特异性强，且能够同时实现光动力治疗，在生物医药和临床诊疗上具有一定的应用价值。

技术领域

本发明涉及生物医学领域，尤其涉及一种基于酞菁铜分子的诊疗一体化纳米探针及其应用。

背景技术

诊疗一体化是医学领域的新兴智能手段，是一种兼具诊断与治疗能力的协同系统，已成为癌症研究中被高度关注的关键词。理想情况下，智能有效的诊疗一体化探针应符合以下标准：(i)监测和治疗方式在疾病部位特异性激活，以避免背景干扰和副作用；特别是，用内源性癌症标志物激活探针是理想的，以提供精确的控制；(ii)探针应具有高检测灵敏度和治疗效力；(iii)监测和治疗方式需要在每个探针中相关联，以提供具有高可预测性和可控性的治疗能力。然而，到目前为止，将所有这些特征集成于单个探针仍然具有挑战性。

目前普遍使用的诊断治疗主要依赖于荧光，磁共振成像或正电子发射断层扫描与化疗，基因治疗或放射治疗的组合诊疗。然而，这些检测方法存在选择性差和灵敏度低等一些缺点，导致诊断延迟，准确性差。同时，化疗和放疗会引起多药耐药和放射毒性，引起严重的副作用甚至肿瘤转移。此外，基因治疗引起的免疫反应和非预期的诱变限制了它们在临床中的实际应用。作为一种非侵入性技术，光动力疗法最近已被广泛探索为一种用于精确定位和治疗的有前景的方法。在基于光动力的治疗中，通过在特定区域激光照射光敏剂上，诱导活性氧 (主要是细胞毒性单线态氧)的产生来破坏肿瘤细胞。因此，理想的光敏剂应具有高吸收系数，三重态的高量子产率和生理条件下的低细胞毒性。

金属酞菁是一种具有18-π电子芳香族大环的二维分子，在中心腔处具有金属配位。酞菁化合物具有独特的性质，因其在光谱的红色部分(600-760nm)具有高摩尔吸光系数ε(约 10⁵M^-1cm^-1)，可允许激光穿透组织。此外，酞菁的低毒性使其有望成为光动力治疗的有效试剂。然而，传统光敏分子存在溶解性差和分子选择性低等缺陷，使其作为检测和治疗方式受到限制。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于酞菁铜分子的诊疗一体化纳米探针及其应用，所述纳米探针包括六方氮化硼纳米片，酞菁铜分子以及两组寡核苷酸结合序列。 microRNA-21作为肿瘤细胞内高表达的标志物，已被广泛用于乳腺癌，胰腺癌，肠癌等术前诊断中。本发明所设计的两组寡核苷酸序列一端为用于检测和循环放大microRNA-21的碱基对，另一端均为AS1411序列。AS1411序列既可以识别肿瘤细胞表面高表达的核仁素起靶向定位作用，又可以基于其在特定条件(即退火)下形成的G四连体二级结构来搭载水溶性较差的酞菁铜分子。继而，装载好酞菁铜的核苷酸序列通过π-π堆积作用吸附在六方氮化硼纳米片表面进入肿瘤细胞中。本发明的纳米探针能够实现对肿瘤细胞内microRNA-21进行高灵敏度高选择性检测的同时，进行有效的光动力治疗。所述两组寡核苷酸结合序列之间可通过碱基互补结合，并可与microRNA-21部分互补连接；所述六方氮化硼纳米片与装载酞菁铜的 AS1411修饰的寡核苷酸结合序列通过π-π堆积作用结合。

本发明中，所述两组寡核苷酸结合序列分别为：

5’-TCAGACTGATGTTCGTAGCTTATCAACATCAGTCTGATAAGCTATTTTTTTTGGTGGTGGTGGTTGTGGTGGTGGTGG-3’(SEQ ID NO.1)和