[發明專利]一種可用于腫瘤早期診斷的磁納米傳感器的制備方法及應用

在審

• 申請號: 202210786579.3
• 申請日: 2022-07-04
• 公開（公告）號: CN114942334A
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 黃容琴
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: G01N33/574
• 分類號: G01N33/574;G01N33/543
• 代理公司: 北京深川專利代理事務所(普通合伙) 16058
• 代理人: 吳曉丹

本發明制備了一種可用于腫瘤早期診斷的磁性納米傳感器，具體涉及一種可用于循環腫瘤細胞分析和腫瘤核磁/熒光雙模態成像的磁納米傳感器FSC?D?P0。其中，FSC?D?P0由Fe3O4核、硅碳摻雜納米層SiO2/C殼通過雙鏈DNA介導的Cy5標記的適配體D?P0的修飾得到。FSC?D?P0，可以與腫瘤表面的MUC1蛋白結合，完成腫瘤細胞的捕獲，在硅碳摻雜納米層SiO2/C與細胞的相互作用下，恢復熒光，實現循環腫瘤細胞的可視化。然后，在外加磁場的作用下，完成腫瘤細胞的富集，在內切酶EcoR1的作用下，釋放已捕獲的循環腫瘤細胞。同時，基于磁納米粒和適配體的主動靶向性，特異性熒光恢復以及MRI成像，FSC?D?P0可以避免磁納米粒在組織非靶向性蓄積導致的假陽性，從而準確的完成腫瘤成像。

技術領域

本發明屬于材料化學領域，涉及一種可用于腫瘤早期診斷的磁性納米傳感器，具體涉及一種可用于循環腫瘤細胞分析和腫瘤核磁/熒光雙模態成像的磁納米傳感器的制備方法及應用。

背景技術

如何在早期進行癌癥的診斷和治療是預防癌癥的主要手段。目前，臨床上主要通過影像技術結合組織活檢來進行癌癥的診斷。然而，主流成像技術如磁共振成像MRI通常靈敏度低，無法識別小的良性/惡性腫瘤病灶，對癌癥早期的診斷意義不大。而且，造影劑的非靶向積聚，往往會出現假陽性的影像結果，影響臨床醫生對腫瘤的精準診斷。因此，如何提高現有影像技術對于腫瘤組織成像的靶向性和靈敏性，是改善臨床腫瘤診斷面臨的主要問題。

近年來，由于合成的簡易性和特殊靶向性，基于熒光猝滅-恢復機制的生物傳感器在癌癥檢測研究方面表現出極大的潛力。然而，由于猝滅劑和熒光基團之間不匹配的相互作用，它們的靈敏度經常受到影響。此外，由于不穩定性和非靶向性的遞送，這些生物傳感器很少實現準確的活體熒光成像。同時，組織活檢作為一種被認可的準確的癌癥檢測方法，由于其侵襲性和患者的耐受性較差，在臨床中的廣泛應用受到阻礙。因此，增加造影劑的靶向遞送以避免其非特異性蓄積，調節生物傳感相互作用來提高其成像靈敏性，仍是癌癥檢測和成像研究面臨的難題。

新興的液體活檢術因其無侵襲性和明顯的臨床意義而引起人們的關注。然而，復雜血液環境下循環腫瘤細胞稀缺，不易被檢測儀器捕獲、純化和檢測，極大地阻礙了液體活檢研究的進行。而且，目前腫瘤成像和活檢是通過不同的平臺和探針來實現，明顯增加了檢測的復雜性和成本，影響了結果的一致性。因此，如何將循環腫瘤細胞的捕獲、檢測和釋放以及腫瘤的精準成像整合到一個監測體系中，是科研工作者需要解決的問題。

因此，在本發明中，以磁性納米粒為基礎，通過對其表面進行硅碳摻雜和配體修飾，構建了一種新型的磁納米傳感器FSC-D-P₀，可以與腫瘤表面的MUC1蛋白結合，完成腫瘤細胞的捕獲，在硅碳摻雜納米層SiO₂/C與細胞的相互作用下，恢復熒光，實現循環腫瘤細胞的可視化。然后，在外加磁場的作用下，完成腫瘤細胞的富集，在內切酶EcoR1的作用下，釋放已捕獲的循環腫瘤細胞。同時，基于磁納米粒和適配體的主動靶向性，特異性熒光恢復以及MRI成像，FSC-D-P₀可以避免磁納米粒在組織非靶向性蓄積導致的假陽性。FSC-D-P₀將循環腫瘤細胞的捕獲、檢測和釋放與腫瘤核磁/熒光雙模態成像結合在一個平臺上，實現了體內外多方位的腫瘤診斷，在臨床腫瘤診療方面顯現出巨大的應用潛力。

發明內容

本發明的目的是針對現有臨床上腫瘤檢測的不足，提供一種可用于腫瘤早期診斷的磁納米傳感器。具體涉及一種可用于循環腫瘤細胞分析和腫瘤核磁/熒光雙模態成像的磁納米傳感器的制備方法及應用，包括如下反應步驟：

步驟(1)：以三價鐵化合物如FeCl₃·6H₂O為原料，二甘醇和乙二醇為反應介質進行磁性納米粒Fe₃O₄的制備；