一种热化疗一体化纳米颗粒及制备和应用制造技术

本发明专利技术涉及一种热化疗一体化的纳米颗粒及制备和应用，包括金纳米棒的制备、DNA四面体的合成和金纳米棒连接DNA四面体。具体涉及了金纳米棒表面通过化学键连接DNA四面体结构，构成同时具备纳米金棒热疗与DNA载药相结合的纳米颗粒。本发明专利技术属于纳米生物材料领域。本发明专利技术能在较小的光照和化疗药物剂量下杀死癌细胞；该纳米颗粒结构简单，具备较高的光热转化效率；本发明专利技术中的制备方法简单，可操作性强，能进一步应用于癌症的光热治疗及化疗相结合领域。

Thermal chemotherapy integrated nanometer particle and preparation and application thereof

The invention relates to a thermal chemotherapy integrated nanoparticle and the preparation and the application thereof, including the preparation of a gold nanorods, the synthesis of DNA tetrahedra and the connection of gold nanorods to DNA tetrahedra. Specifically, the gold nanorods surface is connected with DNA tetrahedron structure by chemical bond, and nano particles with nano gold rod thermotherapy combined with DNA carrier are formed. The invention belongs to the field of nano biological materials. The invention can kill cancer cells in low light and the dose of chemotherapy drugs; the nano particle has the advantages of simple structure, high thermal conversion efficiency; preparation method in the invention is simple, strong operability, photothermal therapy and chemotherapy can be further applied in the field of cancer combined.

【技术实现步骤摘要】
一种热化疗一体化纳米颗粒及制备和应用
本专利技术涉及一种热化疗一体化的纳米颗粒及制备和应用。具体涉及了金纳米棒表面通过化学键连接DNA四面体结构，构成同时具备纳米金棒热疗与DNA载药相结合的纳米颗粒。本专利技术属于纳米生物材料领域。
技术介绍
DNA纳米技术已逐渐成为一种纳米医学研究的热点，为纳米药物载体、纳米机器人的研究提供了一系列强大的工具。根据简单的核酸碱基配对法则，DNA可以被设计构造成精确而复杂的DNA纳米结构。在这一领域，DNA不仅仅是遗传物质，而是更多的被看做一种生物材料。DNA四面体是一类重要的自组装DNA纳米结构，具有卓越的生物相容性，并且可以作为一种纳米尺度的药物载体。金纳米棒是一种尺度从几纳米到上百纳米的棒状金纳米颗粒，在生物医学上应用于体外诊断和体内治疗。对于直径小于10nm的金纳米棒，光的吸收远大于散射，而吸收的这部分能量最终将通过晶格的弛豫转化为热能。对于生物体来说，由于近红外波段的辐射能够以微弱的损失穿透生物体组织。因此可以利用金纳米棒在近红外波段较高的光吸收截面和优良的光热转换效率来制造光热疗法的试剂。本专利技术通过在金纳米棒表面包覆一层生物相容性良好的DNA四面体，使得金纳米棒-DNA四面体结构能够通过光热疗法与化疗相结合，在较小的光照和化疗药物剂量下杀死癌细胞。该热化疗一体化探针可以应用于癌症的光热治疗及化疗相结合领域。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术提供一种热化疗一体化的纳米颗粒及制备和应用。本专利技术的方法具体为：一种热化疗一体化的纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）金纳米棒的制备：金纳米棒是根据无种子生长法合成得到的：首先将8g的表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶解在192.5ml的去离子水中，加入9.12ml浓度为10mM的氯金酸溶液，搅伴均匀后加入3.6ml浓度为10mM的硝酸银溶液作为形貌控制因子，加入22.8ml浓度为56.2mM的对苯二酚和22.8微升浓度为8.5mM的冰点温度的硼氢化钠溶液作为还原剂；整个反应体系经过37℃保温12h之后就可以得到紫外吸收峰在980nm的金纳米棒，9500转离心35min后收集并分散在120ml去离子水中；（2）DNA四面体的合成：各取2微升不同的DNA单链，50μM，加入到42微升Tris-MgCl2溶液中，Tris10mM,MgCl250mM,pH8，将混合溶液置于PCR仪中，反应温度为95℃，10分钟后冷却至4℃，继续反应30分钟，DNA单链即可通过碱基互补配对自组装成DNA四面体；本专利技术中用到的DNA链碱基序列如序列表1，其中序列2,3,4的DNA5’端有巯基修饰，因此，形成的DNA四面体为巯基修饰的DNA四面体（SH-TDN）；（3）金纳米棒连接DNA四面体：取1ml步骤（1）中的金纳米棒溶液，在10000转离心10min，去除上清，加入50微升，20μM的巯基聚乙二醇（SH-PEG），剧烈振荡20s，然后加入1ml，0.01wt%的Tween20重悬金纳米棒；将上述过程重复3遍，使得SH-PEG彻底取代金纳米棒表面的CTAB；在SH-PEG保护好的金纳米棒中加入巯基修饰的DNA四面体溶液，过夜振荡，使得SH-TDN取代金纳米棒表面的SH-PEG，生成DNA四面体修饰的金纳米棒颗粒，即热化疗一体化纳米颗粒。一种热化疗一体化的纳米颗粒，其特征在于，根据上述所述方法制备得到。一种热化疗一体化的纳米颗粒的应用。本专利技术通过纳米金棒的光热效应，以及DNA四面体作为药物载体相结合，从而制备出一种热化疗一体化的纳米颗粒。在癌症治疗领域具有一定的应用价值。具体涉及了金纳米棒表面通过化学键连接DNA四面体结构，构成同时具备纳米金棒热疗与DNA载药相结合的纳米颗粒。本专利技术属于纳米生物材料领域。本专利技术能在较小的光照和化疗药物剂量下杀死癌细胞；该纳米颗粒结构简单，具备较高的光热转化效率；本专利技术中的制备方法简单，可操作性强，能进一步应用于癌症的光热治疗及化疗相结合领域。附图说明图1为金纳米棒的透射电镜表征图；图2为DNA四面体修饰的金纳米棒的琼脂糖电泳图，其中（1）为SH-PEG修饰的金纳米棒；（2）为单链DNA修饰的金纳米棒；（3）为DNA四面体（SH-TDN）修饰的金纳米棒。具体实施方式以下通过具体的实施例对本专利技术的技术方案作进一步描述。以下的实施例是对本专利技术的进一步说明，而不限制本专利技术的范围。实施例1：1、根据
技术实现思路
中步骤1和2的方法，将金纳米棒和巯基DNA四面体制备好；2、金纳米棒连接DNA四面体取1ml金纳米棒溶液，在10000转离心10min，去除上清，加入50μl，20μM的巯基聚乙二醇（SH-PEG），剧烈振荡20s，然后加入1ml，0.01wt%的Tween20重悬金纳米棒。将上述过程重复3遍，使得SH-PEG彻底取代金纳米棒表面的CTAB。在SH-PEG保护好的金纳米棒中加入巯基修饰的DNA四面体溶液（2μM，10μl），过夜振荡，使得SH-TDN取代金纳米棒表面的SH-PEG，生成DNA四面体修饰的金纳米棒颗粒，即热化疗一体化纳米颗粒。实施例21、根据
技术实现思路
中步骤1和2的方法，将金纳米棒和巯基DNA四面体制备好；2、金纳米棒连接DNA四面体取1ml金纳米棒溶液，在10000转离心10min，去除上清，加入50μl，15μM的巯基聚乙二醇（SH-PEG），剧烈振荡30s，然后加入1ml，0.01wt%的Tween20重悬金纳米棒。将上述过程重复2遍，使得SH-PEG彻底取代金纳米棒表面的CTAB。在SH-PEG保护好的金纳米棒中加入巯基修饰的DNA四面体溶液（2μM，20μl），过夜振荡，使得SH-TDN取代金纳米棒表面的SH-PEG，生成DNA四面体修饰的金纳米棒颗粒，即热化疗一体化纳米颗粒。实施例31、根据
技术实现思路
中步骤1和2的方法，将金纳米棒和巯基DNA四面体制备好；2、金纳米棒连接DNA四面体取1ml金纳米棒溶液，在10000转离心15min，去除上清，加入50μl，25μM的巯基聚乙二醇（SH-PEG），剧烈振荡30s，然后加入1ml，0.02wt%的Tween20重悬金纳米棒。将上述过程重复3遍，使得SH-PEG彻底取代金纳米棒表面的CTAB。在SH-PEG保护好的金纳米棒中加入巯基修饰的DNA四面体溶液（2μM，50μl），过夜振荡，使得SH-TDN取代金纳米棒表面的SH-PEG，生成DNA四面体修饰的金纳米棒颗粒，即热化疗一体化纳米颗粒。实施例41、根据
技术实现思路
中步骤1和2的方法，将金纳米棒和巯基DNA四面体制备好；2、金纳米棒连接DNA四面体取1ml金纳米棒溶液，在9000转离心15min，去除上清，加入100μl，20μM的巯基聚乙二醇（SH-PEG），剧烈振荡30s，然后加入1ml，0.01wt%的Tween20重悬金纳米棒。将上述过程重复3遍，使得SH-PEG彻底取代金纳米棒表面的CTAB。在SH-PEG保护好的金纳米棒中加入巯基修饰的DNA四面体溶液（2μM，40μl），过夜振荡，使得SH-TDN取代金纳米棒表面的SH-PEG，生成DNA四面体修饰的金纳米棒颗粒，即热化疗一体化纳米颗粒。<110>上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司&本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热化疗一体化的纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）金纳米棒的制备：金纳米棒是根据无种子生长法合成得到的：首先将8 g的表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵 (CTAB) 溶解在192.5 ml的去离子水中，加入9.12 ml浓度为10 mM的氯金酸溶液，搅伴均匀后加入3.6 ml浓度为10 mM的硝酸银溶液作为形貌控制因子，加入22.8 ml浓度为56.2 mM的对苯二酚和22.8 微升浓度为8.5 mM的冰点温度的硼氢化钠溶液作为还原剂；整个反应体系经过37℃保温12 h之后就可以得到紫外吸收峰在980 nm的金纳米棒，9500转离心35 min后收集并分散在120 ml去离子水中；（2）DNA四面体的合成：各取2微升不同的DNA单链，50μM，加入到42微升Tris‑MgCl

【技术特征摘要】
1.一种热化疗一体化的纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）金纳米棒的制备：金纳米棒是根据无种子生长法合成得到的：首先将8g的表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶解在192.5ml的去离子水中，加入9.12ml浓度为10mM的氯金酸溶液，搅伴均匀后加入3.6ml浓度为10mM的硝酸银溶液作为形貌控制因子，加入22.8ml浓度为56.2mM的对苯二酚和22.8微升浓度为8.5mM的冰点温度的硼氢化钠溶液作为还原剂；整个反应体系经过37℃保温12h之后就可以得到紫外吸收峰在980nm的金纳米棒，9500转离心35min后收集并分散在120ml去离子水中；（2）DNA四面体的合成：各取2微升不同的DNA单链，50μM，加入到42微升Tris-MgCl2溶液中，Tris10mM,MgCl250mM,pH8，将混合溶液置于PCR仪中，反应温度为95℃，10分钟后冷却至4℃，继续反应30分钟，D...

【专利技术属性】
技术研发人员：何丹农，王萍，陈益，朱君，乔宇，金彩虹，
申请(专利权)人：上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31