[发明专利]一种诊疗磁性细菌及其制备方法

说明书

本发明提供一种诊疗磁性细菌AMB‑1‑INPs及其制备方法，将纳米材料标记到趋磁细菌生物载体上，具体还涉及一种特异性强、快速简便的趋磁细菌的纳米荧光标记方法。本发明选择安全性高、靶向性强的趋磁细菌AMB‑1作为细菌生物载体，将富含游离‑SH的趋磁细菌AMB‑1与负载ICG且表面带有马来酰亚胺基团的磷脂‑聚合物纳米探针(INPs)进行化学交联，构建具有荧光成像能力的诊疗磁性细菌AMB‑1‑INPs。本发明的方法将纳米荧光探针INPs稳定地标记到趋磁细菌AMB‑1表面，能够避免因交叉交联降低纳米探针与细菌表面反应的效率，所得诊疗磁性细菌AMB‑1‑INPs能够在外磁场的操控下深入穿透肿瘤进行荧光追踪，满足基础研究及临床上对实时评估肿瘤治疗效果的切实需求。

技术领域

本发明涉及纳米医学领域，尤其涉及一种诊疗磁性细菌及其制备方法和应用。

背景技术

在过去的几十年中，脂质体因为具有良好的生物相容性、低免疫原性、高灵活性、可控制释放动力学及可负载药物(如亲水性或疏水性药物、成像剂和化疗药等)。但是脂质体也存在不可避免的缺点，如药物动力学不足、局部靶向不强(非特异性生物分布)、缺乏深层组织穿透等也限制了其进一步应用在临床。近年来,细菌因其良好的肿瘤厌氧靶向能力及自主驱动的能力定向运动受到研究人员的关注，已经显示包括大肠杆菌、趋磁细菌和其他属菌优先通过厌氧趋化性在组织中积累，从而预示了基于细菌的治疗剂的潜在应用。虽然细菌可以用作治疗剂解决上述问题，但它们与基于计算机的肿瘤区域导航不兼容，计算机导航被认为是最有可能增强靶向性。然而，有研究表明趋磁细菌AMB-1的趋磁性可以结合计算机导航增强其靶向性，通过鞭毛和外部磁场控制的推进深入穿透肿瘤，使这一问题得到缓解。

趋磁细菌AMB-1是一种兼性微好氧型的微生物，能够在体内形成纳米磁性颗粒并能在外磁场的作用下做定向运动的细菌，其主要生存于水域中有氧-无氧过渡区中并且能够在水中及时有效地找到特定氧气浓度的区域，所以利用趋磁细菌AMB-1结合体外可操控磁场实现靶向递送至缺氧肿瘤深部成为当前研究的热点，如谢茂彬(“趋磁细菌AMB-1磁小体构建磁靶向抗癌药物投递系统”，2012年，华侨大学硕士学位论文)利用AMB-1中分离纯化的磁小体作为载体，通过京尼平将甲氨蝶呤连接到磁小体上构建了磁靶向抗癌药物投递系统，具有高载药量、高包封率、缓释及定向给药的优势。

现有技术中已有报道在细菌表面加入纳米材料为细菌提供保护层，以及纳米探针的制备芳芳，如CN200910188814公开了一种纳米颗粒及其制备方法，以聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)形成内核、磷脂形成的中间层环绕内核表面，含氨基或羧基的二硬脂酰磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇形成的外壳部分穿插于所述中间层。该文献不涉及荧光探针的标记，使用范围有限。CN201010607708公开了一种荧光纳米探针，也是以聚乳酸-羟基乙酸共聚物形成内核、磷脂形成的中间层环绕所述内核表面，含氨基或羧基的二硬脂酰磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇(DSPE-PEG)形成的外壳部分穿插于所述中间层，在其内核中分散有吲哚菁绿(ICG)，该荧光探针可对肿瘤细胞进行识别，但仅可用于肿瘤的早期诊断。上述两种现有技术中纳米颗粒的制备方法均采用的是搅拌混合的方式，制备效率较低，耗时较长。CN201210424026和CN201210574535也别公开了两种纳米药物颗粒及其制备方法，这两种方法结合了纳米包裹技术、化疗药物与用于热疗的近红外光热转换试剂三者的优点，两者所要解决的技术问题是热疗和化疗的联合作用，同时负载近红外光热转换试剂和化疗药物两种药物，并且缓释的技术问题。上述现有技术均没有采用减毒细菌进行肿瘤的靶向性治疗，更不涉及趋磁细菌AMB-1。

本发明的目的是开发一种新的药物递送策略，即细菌载体的方法，同时保持其对实体肿瘤的深度靶向能力。将纳米荧光探针INPs高效、稳定地标记到趋磁细菌AMB-1表面，制备诊疗磁性细菌AMB-1-INPs，在外磁场的操控下深入穿透肿瘤进行荧光追踪，可实时评估其治疗的效果，为肿瘤发生发展及其临床治疗，以及相关抗肿瘤药物研究提供极大便利，有广阔的应用前景。

发明内容