[發明專利]低毒、高細胞攝取率的細胞示蹤劑、其制備方法及應用

在審

• 申請號: 202011032195.X
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112107698A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 張京鐘;安黎;余爽;劉巖;王飛飛;張麗星;石愛華
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所
• 主分類號: A61K49/12
• 分類號: A61K49/12;A61K49/18
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 孔凡玲

本發明公開了一種低毒、高細胞攝取率的細胞示蹤劑、其制備方法及應用，該細胞示蹤劑為PAA和PEG包覆的超小超順磁氧化鐵納米顆粒，該細胞示蹤劑通過熱分解法合成超小超順磁氧化鐵納米顆粒后，再依次包覆PAA和PEG得到。本發明的低毒、高細胞攝取率的細胞示蹤劑，使用PAA和PEG包覆超小超順磁氧化鐵納米顆粒得到，其可作為細胞示蹤劑應用在核磁共振成像中；本發明的細胞示蹤劑能夠實現無轉染試劑使用下對于人脂肪間充質干細胞的高效標記，并且對于人脂肪間充質干細胞和誘導多能干細胞沒有明顯的毒性，可用于實現對于移植入大鼠腦內的人臍帶間充質干細胞的示蹤。

技術領域

本發明涉及納米材料技術領域，特別涉及一種低毒、高細胞攝取率的細胞示蹤劑、其制備方法及應用。

背景技術

核磁共振成像是醫學上常用的診斷和細胞示蹤技術，對于特定的組織具有高空間分辨率、高對比度的特點，另外其沒有電離輻射，目前沒有明確的研究表明其對人體會產生傷害^[1]。正常情況下，核磁共振成像選擇氫核為成像核種，通過人體不同組織間、正常與病變組織之間氫核密度、縱向弛豫時間T1和橫向弛豫時間T2三個參數的差異，來進行組織成像。但是組織之間的差異并不總是有差異或差異明顯的，核磁共振成像對于微小的病變難以發現，因此需要使用造影劑來提高正常與病變組織之間的對比度，實現高分辨率成像。

目前使用的最多的造影劑是釓試劑和氧化鐵納米顆粒，但傳統的釓造影劑半衰期較短、弛豫效能較低且可導致毒副作用，且釓試劑主要用于血管內成像，因此不適合用于細胞標記。而由于氧化鐵納米顆粒(SPIO)與人體內含的鐵元素的同源性，良好的磁性效果成為具有廣闊前景的用于細胞標記核磁共振造影劑。SPIO對比劑的橫向弛豫效能、細胞攝取效率及生物相容性與顆粒的尺寸大小，表面包覆等因素密切相關。現有的SPIO被間充質干細胞的攝取效率很低，需要用到轉染試劑才能實現細胞的標記，但轉染試劑的使用通常會影響到細胞的活性^[2-5]。另外現有的SPIO還會由于納米顆粒粒徑較大，導致細胞增殖過程中出現SPIO的分布不均，進而出現MRI信號減弱的情況^[6,7]。

引用文獻：

1.R,T.Uses,misuses,new uses and fundamental limitations of magneticresonance imaging in cognitive science.Philosophical transactions of theRoyal Society of London.Series B,Biological sciences 2016,371,doi:10.1098/rstb.2015.0349.

2.Park,B.-H.；Jung,J.-C.；Lee,G.-H.；Kim,T.-J.；Lee,Y.-J.；Kim,J.-Y.；Kim,Y.-W.；Jeong,J.-H.；Chang,Y.Comparison of labeling efficiency of differentmagnetic nanoparticles into stem cell.Colloids and Surfaces a-Physicochemicaland Engineering Aspects 2008,313,145-149,doi:10.1016/j.colsurfa.2007.04.152.

3.Arbab,A.S.；Bashaw,L.A.；Miller,B.R.；Jordan,E.K.；Lewis,B.K.；Kalish,H.；Frank,J.A.Characterization of biophysical and metabolic properties ofcells labeled with superparamagnetic iron oxide nanoparticles andtransfection agent for cellular MR imaging.Radiology 2003,229,838-846,doi:10.1148/radiol.2293021215.