[发明专利]一种磁共振/荧光双模态纳米探针及其制备方法

说明书

本发明公开了一种磁共振/荧光双模态纳米探针的制备方法，涉及医学检测技术领域，解决了现有技术中纳米探针单一的成像模式难以获得清晰的图像结果的问题。本发明的制备方法是以超顺磁纳米氧化铁SPIONs为核心，在SPIONs表面修饰近红外荧光分子Cy7、以及靶向多肽和/或其反式镜像结构作为配体构建能够靶向脑胶质母细胞瘤的磁共振/荧光双模态纳米探针。本发明的方法制得的双模态纳米探针可以整合磁共振和荧光成像的优点，提供更清晰的脑部肿瘤的解剖结构信息；成像过程中，引入本发明的方法制得的双模态纳米探针不仅可以提供更清晰的图像结果，还可以特异性的识别目标部位。本发明制得的双模态纳米探针还具有较好的体内稳定性。

技术领域

本发明涉及生物医学材料技术领域，尤其涉及一种磁共振/荧光双模态纳米探针及其制备方法。

背景技术

由于脑胶质母细胞瘤位置特殊性、异质性及浸润性，术前需要获得高空间分辨率、高灵敏度的图像结果来指导进一步的外科手术。然而，目前临床上常用的影像诊断方法难以达到上述目的。

一方面，穿透血脑屏障(BBB)被认为是纳米药物或探针运输到大脑实质的主要作用目标。目前，为改善纳米递送系统在脑部积累低的困境，研究者们提出了三种递送策略，包括绕过BBB、破坏BBB和利用BBB的内源性运输系统。例如，通过鼻腔注射法可以有效地绕过BBB，药物和纳米颗粒可以直接通过嗅觉神经与三叉神经转移到大脑，并且不会有明显的外周暴露，但是此方法由于其注射体积受限，导致进入脑部的药物或纳米粒子含量较少，应用效率较低。另外，可以通过聚焦超声或磁场加热等物理方法可逆的破坏BBB结构，达到药物输送的目的，但这种方法同时也给其它有害物质进入大脑开启了绿色通道。与上述两种需要外界条件支持才能实现的方法不同的是，第三种方法是利用脑部内源转运体或受体介导，以无创的方式提高纳米颗粒高效的脑部渗透效率，在纳米粒子表面修饰相关转运体、受体特异性的配体、或特异性的抗体，可以使其具有高选择性地通过BBB并靶向于肿瘤部位。

另一方面，现有技术中使用钆类螯合物T₁对比剂的增强磁共振检查是临床常用的诊断脑胶质母细胞瘤的方法，但是Gd类对比剂在检测中尚存有很多的缺陷，除了在肿瘤外的血管泄漏会对T₁的增强成像有很大影响外，T₁增强本身也很难准确地了解术后反应，特别是在评估放疗后假阳性进展或抗血管生成疗法时的假阳性反应等。此外，Gd类小分子对比剂作为MRI中首选的对比剂还具有成像窗口时间短、增强效果较差以及潜在的肾源性纤维化和神经系统沉积等不足。

因此，需要研发新的MRI对比剂改进现有的MRI对比剂在临床应用上的局限性。超顺磁纳米氧化铁(Superparamagnetic iron oxide nanoparticles,SPIONs)作为MRI的T₂对比剂具有高灵敏度、低毒性以及良好的生物相容性的特点，有望用于临床研究与应用。但由于脑脊液的高更替率、大脑内皮细胞间的紧密连接以及大脑内皮细胞的低内吞效率等，98％以上的小分子药物和100％的大分子药物不能进入脑实质，导致纳米探针的脑部聚集与纳米药物脑部递送受到严重阻碍。

特异性MR靶向对比剂通过与体内特定的靶点相结合显示活体分子靶点状态，在分子成像研究中具有重要的地位。特异性MR靶向对比剂又称MR分子探针，是在现有非靶向性对比剂的基础上开发的能够显示人体组织生理或病理过程中特异性靶向分子的对比剂，可为临床疾病的早期诊断和治疗，以及研究疾病的发生机制提供分子水平的信息。它们由运载体和显像剂两部分构成，选择针对特定靶点的特异性运载体和良好的MR显像剂，是构建靶向性分子探针的关键因素。因此，将SPIONs与特异性MR靶向对比剂结合，即使用SPIONs作显像剂的特异性MR靶向对比剂有望克服纳米探针脑部递送的多种阻碍，继而获得良好的颅内病灶的MRI图像，为脑胶质母细胞瘤的诊疗提供指导意见。