乳腺癌MR-荧光双模态显像合并光热治疗的特异性分子探针制造技术

本发明专利技术公开了一种乳腺癌MR‑荧光双模态显像合并光热治疗的特异性分子探针，该特异性分子探针包括超顺磁性氧化铁载体、曲妥珠单抗和荧光分子，所述超顺磁性氧化铁载体为PEG化超顺磁性氧化铁纳米颗粒，所述超顺磁性氧化铁载体与曲妥珠单抗的氨基直接连接，荧光分子的末端羧基与曲妥珠单抗的氨基结合。本发明专利技术的乳腺癌MR‑荧光双模态显像合并光热治疗的特异性分子探针可以用于乳腺癌活体MR‑荧光双模态显像合并光热治疗。

【技术实现步骤摘要】
乳腺癌MR-荧光双模态显像合并光热治疗的特异性分子探针
本专利技术涉及医疗健康
，具体来说，涉及一种乳腺癌MR-荧光双模态显像合并光热治疗的特异性分子探针。
技术介绍
磁共振检查具有软组织分辨率高、无电离辐射，能够提供多参数、多对比度图像等特点，已经成为乳腺癌临床影像学检查最重要的检查方法。光学显像具有无放射性辐射和可重复检测等优点，已经被广泛应用于分子影像。有研究利用荧光显像对乳腺癌HER-2受体表达情况进行定性及定量检测，然而荧光显像也具有分辨率低、组织穿透性差等缺点。多模态纳米探针的出现使MRI和荧光显像的融合成为可能。磁性纳米微粒不仅能在一定程度上提高ICG荧光基团的光学成像效率，而且可以高分辨率显示病变。过去有研究利用装载了阿霉素的介孔二氧化硅，构建了MRI/荧光双模态成像纳米探针，将其应用于活体动物模型试验中，显示出了良好的诊疗一体化前景(LeeJE,LeeN,KimH,etal.Uniformmesoporousdye-dopedsilicananoparticlesdecoratedwithmultiplemagnetitenanocrystalsforsimultaneousenhancedmagneticresonanceimaging,fluorescenceimaging,anddrugdelivery[J].JAmChemSoc,2010,132(2):552-557.(用于同时增强磁共振成像、荧光成像和药物输送的多个磁铁矿纳米晶体修饰的均匀介孔染料掺杂二氧化硅纳米粒子，美国化学会志，2010,132(2):552-557))。目前，这种多功能纳米探针尚未在HER-2阳性乳腺癌方面的前临床研究中出现。
技术实现思路
针对相关技术中的上述技术问题，本专利技术提出一种乳腺癌MR-荧光双模态显像合并光热治疗的特异性分子探针及其制备方法，能够克服现有技术的上述不足。为实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种乳腺癌MR-荧光双模态显像合并光热治疗的特异性分子探针，包括超顺磁性氧化铁(SuperparamagneticIronOxide，SPIO)载体、抗人类表皮生长因子受体2(HER-2)的单克隆抗体—曲妥珠单抗(trastuzumab)和荧光分子，所述超顺磁性氧化铁载体为PEG化超顺磁性氧化铁纳米颗粒，所述超顺磁性氧化铁载体与曲妥珠单抗的氨基直接连接，荧光分子的末端羧基与曲妥珠单抗的氨基结合。进一步的，PEG化超顺磁性氧化铁纳米颗粒连接曲妥珠单抗分子的结合量为0.3174mg抗体/ml探针溶液，所述荧光分子为吲哚菁绿ICG-Sulfo-OSu。根据本专利技术的另一方面，提供了上述乳腺癌MR-荧光双模态显像合并光热治疗的特异性分子探针的制备方法，包括以下步骤：(1)通过疏水间相互作用将DSPE-PEG2000分子包被到超顺磁性纳米颗粒表面，得到PEG化超顺磁性氧化铁纳米颗粒；(2)单抗预处理：通过30KD超滤管将曲妥珠单抗缓冲液替换为pH值为8.5的0.02mol/L硼酸盐缓冲液，再将2mg所述曲妥珠单抗加入到30KD超滤管中离心3次，每次加入1mL0.02mol/L硼酸盐缓冲液吹打均匀，减少曲妥珠单抗损失,然后将曲妥珠单抗吸出并定容到5mL，得到曲妥珠单抗溶液；(3)纳米颗粒活化：取5mgPEG化超顺磁性氧化铁纳米颗粒(1mg/mL)，调pH至5-6，然后加入1mgEDC分子(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)，0.5mgNHS分子(N-羟基琥珀酰亚胺)，置于恒温摇床反应25min，然后采用30KD超滤管去除EDC分子和NHS分子，离心两次；(4)用步骤(2)得到的曲妥珠单抗溶液重悬步骤(3)得到的PEG化纳米颗粒，然后置于摇床反应结合2h，反应结束后，利用分子筛分离未反应的曲妥珠单抗，得到PEG化超顺磁性氧化铁纳米颗粒和曲妥珠单抗的复合物，共收集4管，待测；(5)利用pH计检测步骤(4)收集的PEG化超顺磁性氧化铁纳米颗粒和曲妥珠单抗的复合物的pH值，并将pH值调至8.5，吸取100μg事先用超纯水溶解的荧光分子加入到PEG化超顺磁性氧化铁纳米颗粒和曲妥珠单抗的复合物中，在4℃反应10-12h，然后利用超滤管去除未反应的荧光分子，即得到乳腺癌MR-荧光双模态显像合并光热治疗的特异性分子探针。进一步的，步骤(2)中3次离心的转速均为3500rpm，每次离心时间均为8min。进一步的，步骤(3)中恒温摇床内的温度为25℃，转速为180rpm。进一步的，步骤(3)中两次离心的转速均为3000rpm，每次离心时间均为5min。本专利技术的有益效果：通过偶联剂将PEG化磁性纳米颗粒羧基末端活化，将曲妥珠单抗与之反应，单抗的氨基与活化的羧基反应形成稳定的共价键，然后通过ICG-Sulfo-OSu上的活化酯与单抗上的氨基结合，构建了偶联有曲妥珠单抗和ICG-Sulfo-OSu的超顺磁氧化铁纳米探针，达到标记ICG荧光的目的，不仅能够实现MRI/荧光双模态显像，还可以利用ICG-Sulfo-OSu的光热效应实现光热治疗，可用于活体MR-荧光分子成像及光热治疗。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本专利技术实施例所述的乳腺癌MR-荧光双模态显像合并光热治疗的特异性分子探针的结构示意图；图2是根据本专利技术实施例所述的乳腺癌MR-荧光双模态显像合并光热治疗的特异性分子探针的电镜图；图3是根据本专利技术实施例所述的乳腺癌MR-荧光双模态显像合并光热治疗的特异性分子探针的制备流程图；图4是透射电子显微镜下Fe3O4-trastuzumab-ICG组细胞中分子探针的分布图(A：分子探针分布于SK-BR-3细胞旁；B：分子探针分布于细胞内质网)；图5是Fe3O4-trastuzumab-ICG组小鼠分子探针注射前后不同时间点的肿瘤部位MRIT2加权像；图6是各组小鼠分子探针注射前及注射24h后肿瘤部位T2mapping伪彩图；图7是Fe3O4-trastuzumab-ICG组小鼠分子探针注射前后的近红外荧光成像图；图8是各组小鼠肿瘤部位温度变化曲线图；图中：1、Fe3O4内核，2、DSPE-PEG2000分子包覆层，3、曲妥珠单抗，4、荧光分子。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1如图1-2所示，一种乳腺癌MR-荧光双模态显像合并光热治疗的特异性分子探针，包括超顺磁性氧化铁载体、抗人类表皮生长因子受体2(HER-2)的单克隆抗体—曲妥珠单抗3和荧光分子4，所述超顺磁性氧化铁载体为PEG化超顺磁性氧化铁纳米颗粒，包括Fe3O4内核1和DSPE-PEG2000分子包覆层2，所述超顺磁性氧化铁载体与曲妥珠单抗3的氨基直接连接，荧光分子4的末端羧基与曲妥珠单抗3的氨基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种乳腺癌MR‑荧光双模态显像合并光热治疗的特异性分子探针，其特征在于，包括超顺磁性氧化铁载体、曲妥珠单抗和荧光分子，所述超顺磁性氧化铁载体为PEG化超顺磁性氧化铁纳米颗粒，所述超顺磁性氧化铁载体与曲妥珠单抗的氨基直接连接，荧光分子的末端羧基与曲妥珠单抗的氨基结合。

【技术特征摘要】
1.一种乳腺癌MR-荧光双模态显像合并光热治疗的特异性分子探针，其特征在于，包括超顺磁性氧化铁载体、曲妥珠单抗和荧光分子，所述超顺磁性氧化铁载体为PEG化超顺磁性氧化铁纳米颗粒，所述超顺磁性氧化铁载体与曲妥珠单抗的氨基直接连接，荧光分子的末端羧基与曲妥珠单抗的氨基结合。2.根据权利要求1所述的乳腺癌MR-荧光双模态显像合并光热治疗的特异性分子探针，其特征在于，所述荧光分子为ICG-Sulfo-OSu。3.根据权利要求1或2所述的乳腺癌MR-荧光双模态显像合并光热治疗的特异性分子探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）通过疏水间相互作用将DSPE-PEG2000分子包被到超顺磁性纳米颗粒表面，得到PEG化超顺磁性氧化铁纳米颗粒；（2）单抗预处理：通过30KD超滤管将曲妥珠单抗缓冲液替换为pH值为8.5的0.02mol/L硼酸盐缓冲液，再将2mg所述曲妥珠单抗加入到30KD超滤管中离心3次，每次加入1mL0.02mol/L硼酸盐缓冲液吹打均匀，减少曲妥珠单抗损失,然后将曲妥珠单抗吸出并定容到5mL，得到曲妥珠单抗溶液；（3）纳米颗粒活化：取5mgPEG化超顺磁性氧化铁纳米颗粒，调pH至5-6，然后加入1mgEDC分子，0.5mgNHS分子，置于恒温摇床反应25min，然后采用30KD超滤管去除E...

【专利技术属性】
技术研发人员：洛小珺，
申请(专利权)人：中国医学科学院肿瘤医院，
类型：发明
国别省市：北京,11