[发明专利]一种靶向染色细胞膜的AIE纳米纤维探针及其制备方法

说明书

本发明公开了一种靶向染色细胞膜的AIE纳米纤维探针及其制备方法。该方法包括：利用两亲性分子DSPE‑PEG₂₀₀₀‑Mal和DSPE‑PEG₂₀₀₀，将具有聚集诱导发光特性的荧光分子DTPM包裹制成纳米纤维；再通过纳米纤维表面的马来酸酐(‑Mal)和多肽序列中半胱氨酸(Cys)上的巯基(‑SH)反应基团进行加成反应，在纳米纤维上引入有靶向功能的柔性链生物活性多肽链，最终制备出了具有正电荷和亲疏水结构表面的AIE纳米纤维，其靶向性通过多肽的电荷和亲疏水结构实现。该方法实现了AIE纳米纤维对细胞膜染色的靶向性，并且具有分辨率高、免洗脱、染色速度快、性能稳定等优点，有望作为一种新型的细胞膜荧光探针。

技术领域

本发明涉及一种能够靶向染色细胞膜的荧光探针，具体涉及一种靶向染色细胞膜的AIE纳米纤维探针及其制备方法。

背景技术

细胞膜是细胞与周围环境之间信息和物质交换的通道，它们的形状和形态不断地发生着动态变化，是完成胞吞、胞吐和信号传输等细胞正常生理活动的重要结构。细胞膜的形态是细胞状态的直接标志，例如细胞膜破裂或部分吞噬就是细胞凋亡的重要证据。此外，细胞膜作为细胞的第一道防护屏障，一旦受到外界有害物质(如重金属离子)的伤害，就会发生形态和结构的改变。因此，实时跟踪观察细胞膜对细胞生物学、药理学、毒理学等都有重要价值。如今已经有使用明场显微镜对细胞膜进行观察的报道，但是由于该方式分辨率低，颜色区分不明显等原因，这些结果对细胞膜相关观察研究的帮助极其有限。荧光显微术是一种功能强大、可靠的方法，提供了直观、生动的信息。然而，这项技术对荧光探针的性能有很高的依赖性。

目前所使用的传统荧光探针大多会发生聚集诱导淬灭(ACQ)效应，在使用过程中存在生物检测的信号量低、灵敏性差以及易于发生光漂白等问题。而聚集诱导发光(AIE)材料的发现很好的解决了这一问题，其在聚集态下可以激发更强的荧光，并且形成的AIE聚集体具有优异的光稳定性和抗光漂白性，可以实现长时间稳定的荧光追踪和监测。尽管如此，由于AIE分子往往分子量较大，结构疏水性强，对其亲水性和功能化修饰比较困难，并且修饰可能对其光物理性质造成不好的影响。因此如何利用一种简单的方式实现AIE分子的修饰和功能化是许多科研工作者正在研究的问题，目前包裹成纳米结构是一种很好的解决这个问题的方式，但是仍存在如何对纳米结构进行修饰实现特定功能的问题，相关荧光探针亟待开发。

近些年来，许多研究者致力于靶向性AIE纳米荧光探针的研究，但是这些探针往往存在靶向困难、制备方式复杂、光稳定性差、难以实现长期的标记和追踪、对正常细胞和组织具有毒性等问题，这些问题亟待解决。例如，专利CN 110231316 A公开了一种AIE-Gd@SiO₂纳米复合物荧光探针，其将AIE荧光材料与Gd@SiO₂复合物结合，制备了靶向标记干细胞的纳米探针，但其仍存在具有一定的细胞毒性、染色标记所需时间长等问题。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种具有靶向细胞膜功能、制备方式简单、优异光稳定性、可实现长期的荧光标记和具有良好生物相容性的AIE荧光探针。

本发明的目的在于制备一种能够靶向染色细胞膜的AIE纳米纤维荧光探针，实现对细胞膜的长效稳定染色及观察。

本发明的另一目的在于提供上述能够靶向染色细胞膜的AIE纳米纤维的制备方法。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

本发明提供的靶向染色细胞膜的AIE纳米纤维探针的制备方法，包括如下步骤：

(1)将DTPM的四氢呋喃(THF)溶液、DSPE-PEG₂₀₀₀-Mal的四氢呋喃溶液、DSPE-PEG₂₀₀₀的四氢呋喃溶液混合均匀，得到混合液，旋转蒸发除去四氢呋喃(置于旋蒸瓶中旋干)，得到混合物；