[发明专利]一种用于荧光成像导航肿瘤切除和光热治疗的纳米复合体及其制备方法

说明书

本发明设计生物医用材料技术领域，尤其设计肿瘤分子影像诊断和治疗探针分子的技术领域，特别是一种用于荧光成像导航肿瘤切除和光热治疗的纳米复合体及其制备方法，本发明制备的纳米探针可以负载近红外染料IR820，在正常组织中，通过竞争吸收作用，量子点不发光；在肿瘤细胞中，病毒有机硅壳层中的四硫键可以被肿瘤微环境中谷胱甘肽降解，触发释放出负载的IR820，从而量子点可以发出1650nm的荧光用于高效特异的NIR IIb荧光成像引导的肿瘤手术切除，增加手术彻底性。此外，IR820还可以用于远端转移灶的NIR IIb荧光成像指导的光热治疗，增加治疗彻底性，提高病人的远期生存。

技术领域

本发明设计生物医用材料技术领域，尤其设计肿瘤分子影像诊断和治疗探针分子的技术领域，特别是一种用于荧光成像导航肿瘤切除和光热治疗的纳米复合体及其制备方法。

背景技术

在临床诊疗中，与现有的临床医学影像检查方式相比，分子荧光成像具有低成本、简单易行、安全、实时、分辨率高、特异性强的优势。因此，迫切需要发展新的荧光成像引导肿瘤切除的新策略，借助相应的荧光探针的帮助，实现术中对肿瘤病灶的非侵入式、高穿透、高分辨、高灵敏和低噪声实时成像，指导外科医师在术中对肿瘤病灶进行精准定位和完全手术切除。近年来，新近发展的近红外二区(the Second Near-infrared Window，NIRII，900-1700nm)荧光，尤其是近红外二区b(NIR IIb,1500-1700nm)荧光在探测深层肿瘤方面，大大克服了近红外一区(the First Near-infrared Window，NIR I，650-900nm)荧光在探测肿瘤时组织穿透深度低和信噪比不高的限制；因此发射在NIR IIb区的探针成为荧光成像引导手术切除的理想造影剂。据此，发展肿瘤高灵敏性、高分辨率、高穿透深度的NIRIIb荧光探针，开展荧光成像引导的手术切除，对提高病人的生存率、降低肿瘤复发率具有重要意义。

然而，由于肿瘤经常表现为弥漫浸润性生长，肿瘤组织与正常组织往往缺乏明显边界，NIR IIb荧光探针对肿瘤成像的特异性仍有待提高。随着肿瘤生物学研究的不断进展，逐步认识到：肿瘤是一种非正常组织，有着非常复杂的结构和独特的微环境。肿瘤微环境与正常组织微环境之间的存在着很多差异，例如，弱酸性、酶过度表达、高还原性以及缺氧等。据此，设计肿瘤微环境刺激响应的NIR IIb智能纳米探针，可以提高其在肿瘤部位的特异性，有助于手术前对肿瘤进行精准定位。大部分肿瘤被发现时，已经存在癌细胞的潜在扩散，即使有些手术完全切除的肿瘤仍然不能避免转移和复发。光热治疗(PhotothermalTherapy,PTT)由于其具备创伤小、光照区域选择性高、对不同类型的肿瘤细胞均有杀伤效果等诸多优势。因此，手术切除联合光热治疗可以进一步增加肿瘤治疗的彻底性，有望成为彻底的根治肿瘤的新手段和新方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于荧光成像导航肿瘤切除和光热治疗的纳米复合体及其制备方法，以实现对肿瘤区域的特异性近红外二区b荧光成像，进而引导原位肿瘤的手术切除和转移灶的光热治疗，增加肿瘤治疗的彻底性，以期提高肿瘤的长期疗效。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明公开了一种用于荧光成像导航肿瘤切除和光热治疗的纳米复合体，纳米复合体为QD@SiO₂-IR-TP，其中QD为平均的量子产率大于20％的量子点核心，SiO₂-IR为负载有近红外染料IR的有机硅层状结构，TP为具有肿瘤靶向作用的靶向蛋白，采用物理或化学修饰方法与SiO₂-IR复合形成上述纳米复合体。

其中，纳米复合体在1650nm处有强荧光发射信号，处于水分子较低吸收峰和最适宜的深组织光学成像峰之间。

优选的，有机硅层状结构为病毒硅、介孔硅、多巴胺掺杂的硅球中的一种。

优选的，靶向蛋白为跨膜肽、RGD肽、叶酸、卵泡刺激素受体中的一种。

本发明还公开了一种用于荧光成像导航肿瘤切除和光热治疗的纳米复合体的制备方法，制备方法如下：