[发明专利]一种用于肿瘤成像和靶向协同治疗的谷胱甘肽响应纳米探针及其构建方法

说明书

本发明公开了一种用于肿瘤成像和靶向协同治疗的谷胱甘肽响应纳米探针及其构建方法，包括金纳米粒子、DNA Y‑motif，DNA Y‑motif包括DNA S1、DNA S2和MUC1适体DNA S3，DNA序列S1分别与DNA序列S2和MUC1适体DNA S3碱基互补配对杂交成Y形结构，S1序列5'端的巯基连接在金纳米粒子表面构成AuNP Y‑motif，S2序列5'端修饰光敏剂，S2序列3'端修饰双模式成像基团且靠近金纳米粒子表面，通过调整双模式成像基团与金纳米粒子之间的距离，实现荧光‑表面增强拉曼散射双模式肿瘤细胞成像。其以适体为靶向，利用内源性物质DNA构建携带化疗药物及光敏剂的纳米探针，实现CT‑PDT的协同治疗。

技术领域：

本发明属于肿瘤细胞协同治疗及光谱成像领域，具体涉及一种用于肿瘤成像和靶向协同治疗的谷胱甘肽响应纳米探针及其构建方法，将化疗药物与光敏剂的共同递送实现了化疗(CT)与光动力治疗(PDT)的协同治疗及双光谱(荧光光谱、表面增强拉曼散射光谱)肿瘤细胞成像分析。

背景技术：

谷胱甘肽(GSH)是一种巯基化合物，在细胞中GSH含量的异常变化直接关系到一些疾病的产生，如肿瘤、神经疾病、艾滋病等。GSH已经成为公认的肿瘤细胞标志物，在许多恶性肿瘤中明显高于正常细胞。因此，对GSH的监测及成像研究是癌症早期诊断的迫切需要。GSH在癌细胞内含量为2-10mM，健康细胞为2-10μM，肿瘤微环境内GSH的含量大约是正常组织的100-1000倍，GSH水平的显著差异使得GSH应答的纳米载体成为靶向细胞内药物传递的首选。其中，二硫键作为典型的还原敏感键被广泛应用于肿瘤特异性刺激应答纳米载药探针的设计中。

作为一种非侵入性医疗技术，PDT已经成为一种可靠的癌症治疗方式。越来越多的研究旨在利用无害的光敏剂和可见光在PDT中消融恶性肿瘤。PDT还可引起急性炎症和白细胞浸润，从而促进免疫反应。PDT依赖于光敏剂(PSs)产生的活性氧(ROS)，与常规化疗相比，PDT可提供额外的组织选择性，这是因为预先确定的PSs积累和光照放置的原因，治疗区域的大小取决于光照射区域的大小，确保对邻近健康组织的副作用较小。化疗药物有强烈的毒副作用，限制了它的应用。为了克服这些局限性，人们开发了一系列靶向能力好、治疗效率高、毒副作用小的靶向纳米平台，实现了肿瘤的特异性治疗，提高了疗效。适体、短肽和小分子，最近成为有前途的靶向配体设计新型药物传递系统。由于它们能特异性识别肿瘤细胞中过表达的不同细胞表面靶点，因此，靶向给药控释系统的构建对药物靶向供给在癌症治疗中的安全性至关重要。PDT有助于克服化疗药物的多药耐药。因此，一种既能实现光敏剂与化疗药物的有效协同递送，又能降低化疗的脱靶毒性的药物递送系统在癌症治疗中具有很大的潜力。二氢卟吩E6(Chlorin e6，Ce6)作为传统的光敏剂常用与肿瘤的PDT治疗。

目前的光学传感器主要依靠单一的信号依赖性分析，容易受到一些物质的干扰。相比之下，基于双信号的光学传感器，如比率传感器，具有较高的精度。然而，更重要的是，使用不同类型信号的双模式光学传感器更有利于提高灵敏度和精度，具有相当大的应用前景。近年来，基于表面增强拉曼散射(SERS)和荧光的双信号光学传感器在检测领域得到了广泛的发展。例如，谭团队最近开发了基于Cy3和金纳米粒子的荧光-SERS开关纳米探针来监测细胞的动态行为和检测多种miRNAs。张与其同事制备了基于SERS和荧光信号的细胞色素C激活双模受体传感器，该传感器由DNA修饰的Au纳米三角形和Cy5修饰的互补链自组装而成。因此利用SESR技术与荧光技术构建大量的纳米平台策略，用来实现对肿瘤的诊疗一体化，提高了肿瘤检测的精准度，增强了肿瘤治疗效果。

发明内容：

基于上述情况，本发明目的在于设计一种基于DNA的纳米探针携带化疗药物及光敏剂以肿瘤微环境响应进行药物释放，将光敏剂与化疗药物有效协同递送，实现肿瘤的CT-PDT协同治疗，提高肿瘤治疗效率以及肿瘤细胞的成像分析。