黑氧化钛基光热免疫纳米探针的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种黑氧化钛基光热免疫纳米探针的制备方法及其应用，该纳米探针以黑二氧化钛纳米粒子为载体，所述载体表面包裹介孔二氧化硅并偶联磁共振成像对比剂，所述介孔二氧化硅上负载免疫激动剂。本发明专利技术的纳米探针将光热试剂与免疫激动剂联合，同时连接具有MRI成像功能的磁共振成像对比剂，在MRI成像引导下观察纳米粒子的分布情况，利用光热作用松解胰腺癌基质，促进免疫激动剂的肿瘤渗透，改善胰腺癌免疫抑制微环境，促进树突状细胞的成熟，进一步将光热治疗释放的肿瘤相关抗原递呈给效应T细胞，提高免疫应答水平，由此能够提高胰腺癌的治疗效果。胰腺癌的治疗效果。胰腺癌的治疗效果。

【技术实现步骤摘要】
黑氧化钛基光热免疫纳米探针的制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及纳米材料与生物传感器
，尤其涉及一种黑氧化钛基光热免疫纳米探针的制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]胰腺导管腺癌(简称胰腺癌)是一种高度恶性的消化系统肿瘤，早期诊断难，确诊时往往处于中晚期，易发生转移，手术效果差。由于瘤内乏血供、免疫抑制等特殊微环境，胰腺癌对放、化疗敏感性低且易产生耐药性，致使其治疗难度大与预后极差，五年生存率不足10％。因此，迫切需要开发胰腺癌的高效治疗新方法。
[0003]与传统胰腺癌治疗方法相比，基于纳米探针的光热治疗在胰腺癌治疗中可高效消融肿瘤组织，显著抑制原发肿瘤的生长，然而由于胰腺癌肿瘤微环境处于免疫抑制状态，单一光热治疗释放的肿瘤相关抗原难以引起高效的免疫应答，对抑制肿瘤的转移及复发效果不佳。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是如何提高胰腺癌治疗效果。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术第一方面提供一种黑氧化钛基光热免疫纳米探针，该纳米探针以黑二氧化钛纳米粒子为载体，所述载体表面包裹介孔二氧化硅并偶联磁共振成像对比剂，所述介孔二氧化硅上负载免疫激动剂。
[0006]进一步地，所述磁共振成像对比剂选自以下任意一种：钆塞酸二钠、钆喷酸葡胺、钆双胺和卡地胺钠、钆特酸葡胺、钆特醇。优选为DOTA
‑
Gd。
[0007]进一步地，所述免疫激动剂为Toll样受体7/8激动剂R848。
[0008]本专利技术第一方面提供上述黑氧化钛基光热免疫纳米探针的制备方法，包括以下步骤：
[0009]S1、将白色二氧化钛纳米粒子还原为黑色二氧化钛纳米粒子bTiO2；
[0010]S2、在bTiO2表面包裹介孔二氧化硅，构建bTiO2@mSiO2纳米粒子；
[0011]S3、对bTiO2@mSiO2表面进行氨基化修饰，得到bTiO2@mSiO2‑
NH2；
[0012]S4、磁共振成像对比剂与bTiO2@mSiO2‑
NH2发生缩合反应，得到磁共振成像对比剂修饰的纳米粒子bTiO2@mSiO2@Gd；
[0013]S5、通过物理吸附负载免疫激动剂，得到黑氧化钛基光热免疫纳米探针。
[0014]进一步地，所述步骤S1中以NaBH4为还原剂，还原剂与白色二氧化钛纳米粒子的质量比为1:2～1:4，典型质量比为1:2、1:3、1:4等。
[0015]进一步地，所述步骤S2中采用TEOS在碱性条件下水解作为硅源，CTAB作为模板剂。
[0016]进一步地，所述步骤S3中用APTES对bTiO2@mSiO2表面进行氨基化修饰。
[0017]进一步地，所述步骤S4中用六水合醋酸钆与DOTA
‑
NHS
‑
Ester螯合形成Gd
‑
DOTA。
[0018]进一步地，所述步骤S4中将bTiO2@mSiO2@Gd与免疫激动剂以质量比为5:1～10:1混
合在无菌水中，典型质量比为5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1等，搅拌、离心后得到纳米探针。
[0019]本专利技术第三方面提供上述黑氧化钛基光热免疫纳米探针的应用，将其应用于光热
‑
免疫治疗及MRI成像一体化试剂盒。
[0020]相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
[0021]本专利技术的纳米探针将光热试剂与免疫激动剂联合，同时连接具有MRI成像功能的磁共振成像对比剂，在MRI成像引导下观察纳米粒子的分布情况，利用光热作用松解胰腺癌基质，促进免疫激动剂的肿瘤渗透，改善胰腺癌免疫抑制微环境，促进树突状细胞的成熟，进一步将光热治疗释放的肿瘤相关抗原递呈给效应T细胞，提高免疫应答水平，由此能够提高胰腺癌的治疗效果。
[0022]本专利技术的纳米探针具有良好的光热转化性能及MRI成像功能，黑二氧化钛纳米粒子在近红外光照射下可将光能转化为热能，可通过光热消融肿瘤组织，磁共振成像对比剂能够有效缩短T1弛豫时间，显著提高磁共振T1弛豫率，具有理想T1显像效果，Toll样受体激动剂雷西莫特(resiquimod,R848)可通过改善免疫细胞浸润来逆转胰腺癌免疫抑制微环境，纳米探针在利用光热消融肿瘤组织的同时利用Toll样受体激动剂改善胰腺癌肿瘤微环境，促进树突状细胞成熟递呈光热消融肿瘤释放的肿瘤相关抗原，进一步诱导机体免疫应答，提高机体抗肿瘤能力。
附图说明
[0023]图1为本专利技术实施例1中黑氧化钛基光热免疫纳米探针的制备流程示意图；
[0024]图2为本专利技术实施例1中磁共振成像对比剂修饰的纳米粒子bTiO2@mSiO2纳米粒子和bTiO2@mSiO2@Gd/R848纳米探针的TEM图；
[0025]图3为本专利技术实施例1中bTiO2@mSiO2、bTiO2@mSiO2‑
NH2、bTiO2@mSiO2@Gd和bTiO2@mSiO2@Gd/R848及免疫激动剂R848的理化性能表征图；
[0026]图4为本专利技术实施例3中bTiO2@mSiO2@Gd/R848纳米探针在808nm NIR光照射下的光热性能测试结果图；
[0027]图5为本专利技术实施例4中bTiO2@mSiO2@Gd/R848纳米探针的MR成像性能测试结果图；
[0028]图6为本专利技术实施例5中bTiO2@mSiO2@Gd/R848纳米探针体外促树突状细胞成熟测试结果图。
具体实施方式
[0029]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。
[0030]应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本专利技术。另外，对于本专利技术中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本专利技术内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
[0031]除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本专利技术所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本专利技术仅描述了优选的方法和材料，但是在本专利技术的
实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
[0032]在不背离本专利技术的范围或精神的情况下，可对本专利技术说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本专利技术的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。
[0033]实施例1
[0034]本实施例制备一种黑氧化钛基光热免疫纳米探针，制备流程如图1所示，包括以下步骤：
[0035]S1、制备bTi本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种黑氧化钛基光热免疫纳米探针，其特征在于，所述纳米探针以黑二氧化钛纳米粒子为载体，所述载体表面包裹介孔二氧化硅并偶联磁共振成像对比剂，所述介孔二氧化硅上负载免疫激动剂。2.根据权利要求1所述的黑氧化钛基光热免疫纳米探针，其特征在于，所述磁共振成像对比剂选自以下任意一种：钆塞酸二钠、钆喷酸葡胺、钆双胺和卡地胺钠、钆特酸葡胺、钆特醇。3.根据权利要求1所述的黑氧化钛基光热免疫纳米探针，其特征在于，所述免疫激动剂为Toll样受体7/8激动剂R848。4.一种如权利要求1
‑
3任一所述的黑氧化钛基光热免疫纳米探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将白色二氧化钛纳米粒子还原为黑色二氧化钛纳米粒子bTiO2；S2、在bTiO2表面包裹介孔二氧化硅，构建bTiO2@mSiO2纳米粒子；S3、对bTiO2@mSiO2表面进行氨基化修饰，得到bTiO2@mSiO2‑
NH2；S4、磁共振成像对比剂与bTiO2@mSiO2‑
NH2发生缩合反应，得到磁共振成像对比剂修饰的纳米粒子bTiO2@mSiO2@Gd；S5、通过物理吸附负载免疫激动剂，得到黑氧化钛基光热免疫纳米探针。5.根据权利要求4所述的黑氧化钛基光热免疫纳米探针...

【专利技术属性】
技术研发人员：任文智，汪建华，徐榴，吴爱国，徐开蔚，洪露，金陆飞，周伟健，
申请(专利权)人：宁波大学医学院附属医院宁波慈溪生物医学工程研究所，
类型：发明
国别省市：