靶向光声成像纳米分子探针及其应用制造技术

本发明专利技术公开一种可同时实现靶向识别并能够用于光声成像的纳米探针，还相应提供一种便捷高效、经济环保的纳米探针制备方法，用于动脉粥样硬化易损斑块内部新生血管的检测，以便提供更及时的治疗。本申请中以ICG作为光声检测的造影剂，为动脉粥样硬化易损斑块的检测提供了一种新的检测手段。

Target photoacoustic imaging nanomolecular probe and its application

【技术实现步骤摘要】
靶向光声成像纳米分子探针及其应用
本申请涉及一种靶向光声成像的纳米分子探针技术。
技术介绍
动脉粥样硬化引起的心肌梗死和心源性猝死等急性心血管事件已成为危害人类健康的头号杀手，而动脉粥样硬化易损斑块所导致的斑块破裂以及继发血栓形成是引起急性心血管事件的主要因素。易损斑块的病理学特征包括：薄纤维帽、巨大的坏死脂质核心、斑块内炎性细胞大量浸润、以及病态新生血管形成。其中，单核巨噬细胞通过吞噬氧化低密度脂蛋白形成泡沫细胞，参与脂质核心的形成和发展，同时释放大量的炎症因子诱发斑块的炎症反应，使斑块稳定性降低，易于破裂。新生血管的快速生长通常与斑块的新陈代谢和进展有关，因为新生血管提供了斑块新陈代谢所需的养分，所以对斑块的稳定性影响不利。因此，在发病前预先识别易损斑块，评估患者心血管事件风险并进行有效干预至关重要。目前临床上用于诊断易损斑块的影像学手段包括光学相干断层成像(OCT)和血管内超声(IVUS)等。其中，IVUS可显示斑块内部的结构和性质。OCT可评估斑块的性质和稳定性，区分纤维斑块、钙化斑块和富含脂质的斑块等，具有分辨率高和穿透力强的特点。然而这些检查手段都是在整体结构上观察易损斑块，难以在分子水平监测易损斑块的发生和发展的过程，也不适合用于易损斑块早期预警。新兴发展的光声成像技术有机地结合了光学成像和声学成像的特点，可提供深层组织高分辨率和高对比度的组织断层图像，通过光声成像得到高分辨率和高对比度的组织图像，显示出对动脉粥样硬化斑块的检测和诊断的巨大潜能。但由于光声成像组织背景噪声大，激发源衰减和穿透深度差，只能追踪有限范围的生物活动过程，故目前光声成像在冠状动脉硬化斑块的应用方面多局限于脂质成分以及炎性细胞的检测，然而动脉内膜新生血管的快速生长通常与斑块的新陈代谢和进展有关，因为新生血管提供了斑块新陈代谢所需的养分，所以对斑块的稳定性影响不利，光声成像技术因为上述缺点无法直接检测动脉硬化斑块内部的新生血管。由于缺乏有效的光声造影剂，在活体层次上实现动脉粥样硬化的光声成像鲜有报道。因此，开发有效的靶向性纳米光声探针和可以实现光声成像在易损斑块内部新生血管的早期检测。分子影像技术可以在生物活体状态从分子水平监测疾病相关标志物的动态变化，反映疾病的病理演变过程，同时还可针对特异性分子靶点有效干预，对易损斑块进行治疗。近年来，分子影像技术越来越多的运用于心血管疾病的研究中。但目前用于研究的纳米材料主要有以下不足：第一、很多重金属材料和荧光剂毒性大，临床应用可能性小；第二、材料结构稳定性差，且进入生物体内后滞留时间短，不易观察；第三、纳米材料粒径过大，不易进入斑块内部，无法对斑块灵敏识别及有效治疗。因此，我们急需制备出靶点特异性高、载体生物相容性好且粒径较小的纳米材料用于易损斑块的早期诊断和治疗。人血清白蛋白(HSA)是人体血清蛋白的主要成分，具有良好的生物相容性，也是融合磁共振，光学等多模态成像技术的良好平台。整合素在新生血管内皮细胞中有高表达，对血管生成起着重要作用，其中αvβ3的作用尤为重要。含精-甘-天冬序列的多肽(Arg-Gly-Asp，RGD)可为整合素αvβ3受体识别，放射性核素标记的含RGD序列的多肽最初作为血管生成的显像剂和治疗探针的研究成为核医学的研究热点之一，该技术目前多用于肿瘤组织新生血管的研究，但是对于血管新生在易损斑块的发生和进展过程中的作用还有待于进行在体的高分辨血管成像研究。CN109453375A公开的《用于易损斑块的纳米药物》中公开了ICG可以用作用于易损斑块的纳米药物中的荧光剂和光敏剂。
技术实现思路
鉴于上述问题，本申请旨在提出一种靶向光声成像纳米分子探针，使得目标的检测可以通过光声成像完成。本申请还旨在提出该种靶向光声成像纳米分子探针的制备方法。本申请还旨在提出一种光声成像造影剂。本申请的靶向光声成像纳米分子探针，其包括作为光声造影剂的ICG。优选地，进一步包括HSA，作为载体包载所述ICG。优选地，进一步包括RGD活性短肽，用于将所述探针靶向至目标的新生血管。优选地，所述RGD活性短肽通过Sulfo-SMCC耦联至HSA。优选地，ICG同时用于荧光剂和光敏剂。本申请的靶向光声成像纳米分子探针，用于动脉粥样硬化易损斑块的检测。本申请的靶向光声成像纳米分子探针的制备方法，首先将HSA通过Sulfo-SMCC耦联RGD活性短肽，再通过静电作用力共包载ICG，最终形成纳米分子探针。本申请的ICG的用途，用作光声成像的造影剂。本申请的光声成像造影剂，其包括ICG。本专利技术的专利技术人发现了ICG的光声成像增强效果，并将其应用于动脉粥样硬化易损斑块的光声成像检测，为了动脉粥样硬化易损斑块的检测提供了一种新的检测手段。附图说明图1为本专利技术实施例1制备的靶向光声纳米探针的扫描电镜照片。图2为本专利技术实施例1制备的靶向光声纳米探针形成的纳米体系的水合粒径分布图。图3为本专利技术实施例1制备的靶向光声纳米探针在250nm-850nm之间的紫外吸收光谱图。图4为本专利技术实施例1制备的靶向光声纳米探针在不同波长激光照射下产生的荧光强度图。图5为巨噬细胞与吞噬氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)后形成的泡沫细胞对非靶向纳米探针(nNPs)、主动靶向纳米探针(fNPs)及竞争抑制组(fNPs+RGDpeptide)的摄取情况对比图。图6为CCK-8实验验证在不同ICG浓度下，非靶向纳米探针(nNPs)和主动靶向纳米探针(fNPs)对内皮细胞的杀伤能力对比图。图7为非靶向纳米探针(nNPs)与主动靶向纳米探针(fNPs)对动脉硬化兔腹主动脉易损斑块在体活体光声成像图。图8为靶向荧光/光声双模态诊疗一体化纳米探针的制备流程图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本专利技术作更全面、细致地描述，但本专利技术的保护范围并不限于以下具体的实施例。除非另有定义，本申请中使用的所有技术和/或科学术语具有与由本专利技术所涉及的领域的普通技术人员通常理解的相同含义。本申请中提到的材料、方法和实施例仅为说明性的，而非限制性的。本专利技术中用到的各种材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到。实例1：一种本专利技术的靶向光声成像纳米探针，由HSA(人血清白蛋白)与能特异性结合的RGD活性短肽(氨基酸序列为Arg-Gly-Asp)相耦联，再通过静电作用力共包载ICG(吲哚菁绿)，最终形成纳米探针。HSA是骨架材料载体；RGD活性短肽用于靶向易损斑块；ICG既可对斑块荧光成像，又是光声成像的纳米探针。光声成像已成为一种新型的动脉斑块成像技术，RGD靶向纳米探针目前已用于肿瘤部分研究工作，但与ICG结合而形成光声成像探针工具尚未用于临床动脉粥样硬化易损斑块新生血管的检测。上述步骤包括：HSA与RGD活性短肽耦联方法如下：(1)RGD活性短肽的巯基化：优选地，RGD活本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种靶向光声成像纳米分子探针，其包括作为光声造影剂的ICG。/n

【技术特征摘要】
1.一种靶向光声成像纳米分子探针，其包括作为光声造影剂的ICG。


2.如权利要求1所述的靶向光声成像纳米分子探针，其特征在于：进一步包括HSA，作为载体包载所述ICG。


3.如权利要求1所述的靶向光声成像纳米分子探针，其特征在于：进一步包括RGD活性短肽，用于将所述探针靶向至目标的新生血管。


4.如权利要求2所述的靶向光声成像纳米分子探针，其特征在于：进一步包括RGD活性短肽，用于将所述探针靶向至目标的新生血管。


5.如权利要求3或4所述的靶向光声成像纳米分子探针，其特征在于：所述RGD活...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹丰，林乐健，许梦琪，
申请(专利权)人：中国人民解放军总医院，曹丰，
类型：发明
国别省市：北京;11