本发明专利技术提供的复合纳米颗粒包括：中心部分，其含有作为热源的磁性纳米颗粒和用于治疗癌症的化疗剂；外壳部分，其包覆着中心部分且表面连接功能基团，用于改善生物相容性及连接抗体；抗体，其连接在所述外壳的表面并用于靶向癌症干细胞。本发明专利技术还提供了复合纳米颗粒的制备方法，包括利用表面的抗体使纳米粒子靶向癌细胞，通过施加交变磁场，中心部分在磁热效应的作用下释放热量，进而抑制或杀死癌细胞；同时，中心部分温度上升促使药物从纳米粒子内部释放出来，增强癌症治疗效果。此外，在本发明专利技术中，通过改变交变磁场的功率和频率，可以控制纳米颗粒温度上升的程度和化疗药物的释放。
【技术实现步骤摘要】
专利
本专利技术关于复合纳米颗粒用于靶向癌症干细胞和治疗癌症的方法。专利技术背景人们提出不同的方法来治疗不同类型的癌症。有的建议是用标靶癌症细胞的方法来治疗癌症。然而，在表面标靶癌细胞一直是个挑战，因为实现高效特异性靶向在目前来说仍然是困难的。如果一种治疗方法不能有效地标靶问题细胞，那么治疗的效力会被削弱，更糟糕的是，会引起不良副作用。本专利技术旨在解决上述问题，或至少向公众提供一种有用的替代方案。
技术实现思路
根据该本专利技术的第一方面，这里提供复合纳米颗粒包含核心部分，其含有作为热源的磁性纳米颗粒和用于治疗癌症组织的化疗剂；外壳部分，其包覆着所述核心部分；抗体，其连接在所述外壳表面并用于靶向癌症干细胞。在具体的实施方式中，该复合纳米颗粒可同时包含用于在活的有机体内定位的荧光染料。所述外壳部分由二氧化硅或二氧化硅基材料制成。所述复合纳米颗粒的直径或宽度基本上为5至500纳米的范围。所述外壳部分厚度可为10至100纳米。所述磁性纳米颗粒的直径或宽度可为1至50纳米。该磁性纳米颗粒是磁响应的，根据不同应用的需求，可以为铁磁性或超顺磁性纳米颗粒。该磁性纳米颗粒可对交变磁场产生响应。该磁性纳米颗粒的化学组成为Fe3O4。化疗药物包含但不限于热休克蛋白抑制剂。在此实施方式中，该热休克蛋白抑制剂是临床批准的药物，尽管在其他的实施方式中，其他化疗剂也可被使用。该抗体可被连接在所述外壳的外表面上。该抗体可能够靶向到差异化集群分子或癌症干细胞的其他表面分子。根据本专利技术的第二方面，这里提供利用靶向癌症干细胞来处理癌症的方法，包含施用如上述描述的复合纳米颗粒。该方法可包括制备该纳米颗粒与靶向癌症干细胞的步骤。该方法通过暴露在纳米颗粒表面的抗体靶向癌细胞，经外加交变磁场作用，核心部分产生的热量不仅可用于破坏癌细胞，而且促进化疗药物释放，从而协同地治疗癌症可包括一个步骤曝露标靶位置，该癌症细胞于该标靶位置停留在能量源以影响该磁性纳米颗粒的温度上升和从该外壳部分释放该化学治疗剂以在该标靶位置破坏该组合物-癌症细胞的复合物的该癌症细胞，其中交变磁场作为能量源，通过控制交变磁场的物理参数可以控制温度上升和药物释放的过程。根据不同的应用，该方法可控制提升标靶位置的温度至40℃-52℃。在一实施方式中，该方法以每公斤体重静脉注射10μg至500mg的所述复合纳米颗粒的剂量。该方法可包括每周一次施用所述复合纳米颗粒。根据该本专利技术的第三方面，这里利用上述复合纳米颗粒来处理癌症。根据该本专利技术的第四方面，这里提供在生物体中处理癌症的方法，包含对生物体至少每周一次施用热疗和化疗的组合处理的步骤。该方法可包含在接受热疗/化疗组合时利用荧光成像或磁性共振成像识别标靶组织的步骤。该方法可包含使用处理器以控制交替磁性场的功率和频率来调节标靶组织的温度上升的步骤。附图说明本专利技术的一些实验步骤将参照附图进行解释，其中：-图1A是本专利技术中复合纳米颗粒的示意图；图1B是本专利技术中实施的处理方法，复合纳米颗粒靶向肺癌干细胞(LCSCs)，通过施用交变磁场(AMF)来同时做热疗和化疗的示意图；图1C，1D和1E分别是Fe3O4@SiNPs，CD20-Fe3O4@SiNPs，和CD20-Fe3O4@SiNPs的透射电子显微镜(TEM)影像；图1F通过动态光散射(DLS)得到CD20-Fe3O4@SiNP的尺寸分布情况；图1G显示Fe3O4@SiNPs(绿色)和CD20-Fe3O4@SiNPs(红色)的泽塔(zeta)电位；图1H是藻红蛋白(PE)标记的CD20及该CD20-PE抗体修饰的纳米粒子CD20-Fe3O4@SiNPs的荧光光谱；图2A，2B分别表示i)Fe3O4@SiNPs，ii)Fe3O4NPs的磁滞回曲线；图2C表示PBS，SiNPs和Fe3O4@SiNPs的溶液温度随AMF处理时间的变化过程；图2D表示SiNPs和HSPI加载的Fe3O4@SiNPs分别在有无磁场处理情况下的体外药物释放曲线。图3显示肺癌干细胞(LCSCs)对CD20-Fe3O4@SiNPs和Fe3O4@SiNPs的体外细胞摄取和内化的共聚焦荧光和透射电子显微镜(TEM)图像；图4A显示热处理后LCSC的相对存活率；图4B显示纳米颗粒介导的热疗和化疗的LCSC的相对存活率；图4C示出热处理时间相关的LCSCs的7-AAD摄取和YO-PRO1标记的点图；图5是老鼠在静脉注射(PE)-标记的CD20-Fe3O4@SiNPs之后的在活的有机体内和体外的影像；图6A，6B，6C，和6D是显示在活的有机体内同时热疗和化疗标靶LCSCs的图表和影像，其中图6A示出了在不同处理条件下不同组的老鼠(8只老鼠为一组)的相对瘤体积；图6B示出了在不同处理条件下不同组的老鼠(8只老鼠为一组)的存活率；图6C示出了在不同的处理条件下不同组的老鼠(8只老鼠为一组)的相对瘤重量；和图6D示出了在不同的处理条件下不同组的老鼠(8只老鼠为一组)的瘤尺寸；图7A分别显示了实验组(处理过CD20-HSPI&Fe3O4@SiNPs)和对照组(未使用复合纳米颗粒处理)中H&E染色的老鼠肿瘤组织在AMF处理后第36天的的影像；图7B为异种移植上CD20的IHC染色显示经CD20-HSPI&Fe3O4@SiNPs处理的LCSC在磁场热处理后完全消融的影像；图7C和图7D-7F分别是以眼眶后静脉窦或尾静脉注射i)PBS和ii)CD20-HSPI&Fe3O4@SiNPs(D-F)经磁场处理后老鼠肿瘤组织的TEM影像；图8是裸鼠各器官的病理影像；图9A，9B，9C和9D显示CD20-HSPI&Fe3O4@SiNPs介导的AMF处理后的老鼠的i)WBC的数量和ii)B-细胞的变化，iii)有CD20-HSPI&Fe3O4@SiNPs的老鼠于7天痊愈后的WBC和B-细胞的百分比，iv)没有CD20-HSPI&Fe3O4@SiNPs的老鼠于7天痊愈后的WBC和B-细胞的百分比，和iv)老鼠血细胞对CD20-HSPI&Fe3O4@SiNPs的摄取；图9E显示了利用流式细胞仪监控该老鼠骨髓内的MSCs对CD20-HSPI&Fe3O4@SiNPs的摄取；图10A和图10B分别是使用水作为阳性对照实验和PBS作为阴性对照实验的CD20-HSPI&Fe3O4@SiNPs在1mg/mL浓度的PBS的溶血评价结果；和淋巴细胞，单核细胞和巨噬细胞的流式细胞仪分析，和通过前向和侧向散射分析白血细胞种群的嗜中性粒细胞；图11示出第3代LCSCs(图11A)和第10代LCSCs(图11F)的形态；第3代LCSCs(图11B-E)和第10代LCSCs(图11G-J)的免疫荧光检测干性标志物表达，比例尺＝25μm；和定量RT-PCR分析不同世代LCSCs的干性基因表达(图11K)(数据是平均值±SD，*P＜0.05，**P＜0.01表明显著差异，n＝3)；图12包括由该第3代LCSCs(图12A)和第10代LCSCs(图12B)形成的第一级肿瘤球的影像，和随时间变化的第一级，第二级，和第三级顺序形成的肿瘤球，n＝3(图12C)的图；图13A显示使用伤口愈合试验评估LCSCs迁移，于受伤后本文档来自技高网...
【技术保护点】
复合纳米颗粒包括：中心部分，其含有作为热源的磁性纳米颗粒和用于治疗癌症的化疗剂；外壳部分，其包覆着中心部分且表面连接功能性基团，用于改善生物相容性及连接；抗体，其连接在所述外壳表面用于靶向癌症干细胞。
【技术特征摘要】
2015.06.22 US 14/745,6391.复合纳米颗粒包括：中心部分，其含有作为热源的磁性纳米颗粒和用于治疗癌症的化疗剂；外壳部分，其包覆着中心部分且表面连接功能性基团，用于改善生物相容性及连接；抗体，其连接在所述外壳表面用于靶向癌症干细胞。2.如权利要求1所述的复合纳米颗粒，进一步包含用于体内定位的荧光染料。3.如权利要求1所述的复合纳米颗粒，其中所述外壳部分是由二氧化硅或二氧化硅基材料制成。4.如权利要求1所述的复合纳米颗粒，其中所述纳米颗粒的直径或宽度大约为5～500纳米。5.如权利要求1所述的复合纳米颗粒，其中所述外壳部分厚度为10至100纳米。6.如权利要求1所述的复合纳米颗粒，其中所述磁性纳米颗粒的直径或宽度为1至50纳米。7.如权利要求1所述的复合纳米颗粒，其中所述磁性纳米颗粒是磁响应的，并且是超顺磁性纳米颗粒。8.如权利要求1所述的复合纳米颗粒，其中所述磁性纳米颗粒被应用于交变磁场并产生响应。9.如权利要求1所述的复合纳米颗粒，其中所述磁性纳米颗粒的化学成分为Fe3O4。10.如权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨梦甦，刘丹丹，
申请(专利权)人：香港城市大学，
类型：发明
国别省市：中国香港;81
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。