[发明专利]可检测肿瘤细胞GSH浓度的光学探针及其制备方法和应用

说明书

一种可检测肿瘤细胞谷胱甘肽GSH浓度的光学探针，为MnO₂‑ICG光学探针，利用MnO₂装载吲哚菁绿ICG时猝灭吲哚菁绿ICG在近红外二区的荧光，再利用肿瘤细胞谷胱甘肽GSH和MnO₂之间的氧化还原反应，使装载在MnO₂的吲哚菁绿ICG的荧光进行恢复。本发明探针制备简单易操作，且原理基于GSH使纳米探针可以快速且有效的荧光恢复，从而通过近红外荧光成像快速且高效的检测标记肿瘤细胞。此方法具有独创性且实用性很高。

技术领域

本发明属于光学探针技术领域，具体涉及一种可检测肿瘤细胞谷胱甘肽GSH浓度的光学探针及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，使用基于纳米粒子的分子影像技术作为一种新型的细胞成像手段,具有无辐射,成像速度快和灵敏度较高等优点,在生物标记和肿瘤细胞成像等领域有许多应用。近些年来,科研工作者已经合成出许多不同类型和功能的纳米荧光探针,包括量子点、金属纳米簇、上转换荧光纳米材料、复合荧光纳米粒子等，用于对肿瘤细胞的标记和成像，但是这些纳米探针制备和成像都需要一定的过程和时间，并且稳定性和特异性都有待提高。已有的光学探针在靶向性和荧光效率方面都或多或少存在无法突破的局限，不少科研工作者致力于增强纳米粒子探针的靶向性同时减弱荧光猝灭。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的缺点而提供了一种利用MnO₂装载吲哚菁绿ICG时猝灭吲哚菁绿ICG在近红外二区的荧光，再利用肿瘤细胞谷胱甘肽GSH和MnO₂之间的氧化还原反应，使装载在MnO₂的吲哚菁绿ICG的荧光进行恢复的MnO₂-ICG光学探针。

本发明的另一目的是提供上述可检测肿瘤细胞谷胱甘肽GSH响应的光学探针的制备方法。

本发明还有一个目的是提供上述可检测肿瘤细胞谷胱甘肽GSH响应的光学探针的应用。

为解决本发明的技术问题采用如下技术方案：

一种可检测肿瘤细胞谷胱甘肽GSH浓度的光学探针，为MnO₂-ICG光学探针，利用MnO₂装载吲哚菁绿ICG时猝灭吲哚菁绿ICG在近红外二区的荧光，再利用肿瘤细胞谷胱甘肽GSH和MnO₂之间的氧化还原反应，使装载在MnO₂的吲哚菁绿ICG的荧光进行恢复。

上述可检测肿瘤细胞谷胱甘肽GSH浓度的光学探针的制备方法，由以下工艺得到的：

a、采用静置混合KMnO₄和聚烯丙胺盐酸盐PAH的方法制备纳米材料MnO₂；

b、使用EDC/NHS作为偶联剂，将吲哚菁绿ICG溶于水后与MnO₂搅拌使吲哚菁绿ICG装载到MnO₂得到MnO₂-ICG光学探针。

所述步骤a中纳米材料MnO₂的制备方法为，直接将KMnO₄和还原剂PAH混合静置15-20分钟得到纳米材料MnO₂。

所述步骤a中，采用18ml浓度为3.5mg/ml的KMnO₄和2ml浓度为37.4mg/ml的聚烯丙胺盐酸盐PAH静置混合15-20min即可得到MnO₂，然后使用150000-180000r/min离心机离心5-8min去除大于100nm的颗MnO₂颗粒。