一种温控型纳米药物释放系统及其应用技术方案

本发明专利技术提供一种温控型纳米药物释放系统及其应用；该纳米药物释放系统包括：组分A和组分B；所述组分A为以DNA四面体结构为主体，通过连接温敏型DNA茎环结构而得到的温控型纳米药物载体；所述组分B为游离DNA单链。本发明专利技术提供的温控型纳米药物释放系统，利用肿瘤组织与健康组织间存在温度差异，设计使纳米药物释放系统具备响应温度变化的能力，在正常组织周围时，携带治疗药物的温敏型DNA茎环结构部分处于闭合状态，在肿瘤组织周围时，携带治疗药物的温敏型DNA茎环结构部分处于打开状态，使治疗药物靶向释放到肿瘤组织处，有效降低了药物对正常组织的毒副作用，进一步提高肿瘤治愈效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
一种温控型纳米药物释放系统及其应用


[0001]本专利技术涉及生物医学
，具体涉及一种温控型纳米药物释放系统及其应用。

技术介绍

[0002]肿瘤是当今社会威胁人类健康的主要疾病之一，全世界每年都会消耗大量的人力物力用于相关的治疗研究工作。常见的浅表肿瘤(发生在身体浅表部位的肿瘤)包括黑色素瘤、乳腺癌、脂肪瘤等。浅表肿瘤的常规治疗方法是手术切除，通过直接切除肿瘤及周边组织可以快速达到疗效，但是较大范围的组织切除容易引起术后伤口感染、愈合困难等现象。
[0003]为避免手术治疗带来的问题，温热疗法被广泛用于治疗浅表肿瘤，温热疗法是利用正常细胞与癌细胞的耐受温度不同，通过加热病灶部位(把温度确定在对癌细胞杀伤性最强且对正常细胞损伤最弱的范围)来杀死肿瘤细胞。通常采用红外线灯、热敷、热浴等方式直接作用于皮肤表面，利用热传递效应将目标组织的温度升至42℃以上。因此，温热疗法是一种原理易懂，操作简单的治疗方法。但是，温热疗法对浅表肿瘤的治疗同样存在问题，如采用较高温度的温热疗法，高温在杀死癌细胞的同时，也会对正常组织造成损伤；而治疗温度较低，可能对癌细胞杀伤不够，达不到治疗目的。
[0004]因此，提高温热疗法治疗浅表肿瘤的效果，是目前肿瘤研究工作急需攻克的难题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种温控型纳米药物释放系统及其应用，在利用温热疗法治疗浅表肿瘤时，辅以温控型纳米药物载体搭载肿瘤药物的给药方式，精准且有效的提高温热疗法治疗浅表肿瘤的效果。
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种温控型纳米药物释放系统，所述纳米药物释放系统包括：组分A和组分B；
[0007]其中，所述组分A为以DNA四面体结构为主体，通过连接温敏型DNA茎环结构而得到的温控型纳米药物载体；所述组分B为游离DNA单链。
[0008]优选地，所述组分A的制备方法，包括：
[0009]将编号分别为Th
‑
A、Th
‑
B、Th
‑
C、Th
‑
D的四条DNA长链进行等比例混合，然后加入1
×
PBS溶液，混合均匀后，置于PCR仪内，经退火反应自组装制得。
[0010]优选地，所述四条DNA长链的浓度均为1uM。
[0011]优选地，所述1
×
PBS溶液的pH＝7.4；所述1
×
PBS溶液由136.89mM NaCl、2.67mM KCl、8.1mM Na2HPO4和1.76mM KH2PO4混合组成。
[0012]优选地，所述编号为Th
‑
A的DNA长链的核苷酸序列见SEQ ID NO：1；
[0013]所述编号为Th
‑
B的DNA长链的核苷酸序列见SEQ ID NO：2；
[0014]所述编号为Th
‑
C的DNA长链的核苷酸序列见SEQ ID NO：3；
[0015]所述编号为Th
‑
D的DNA长链的核苷酸序列见SEQ ID NO：4。
[0016]优选地，所述温敏型DNA茎环结构在45℃时，在所述游离DNA单链的作用下，由闭合状态转变为打开状态。
[0017]优选地，所述游离DNA单链的核苷酸序列见SEQ ID NO：5。
[0018]优选地，所述游离DNA单链的浓度为6uM。
[0019]第二方面，本专利技术提供一种温控型纳米药物释放系统的应用，所述纳米药物释放系统响应浅表肿瘤组织的温度变化，靶向释放治疗药物于所述浅表肿瘤组织处。
[0020]与现有技术相比，本申请包括以下优点：
[0021](1)本专利技术提供的纳米药物释放系统利用肿瘤组织与健康组织间存在温度差异，设计使纳米药物释放系统具备响应温度变化的能力，在正常组织周围时，携带治疗药物的温敏型DNA茎环结构部分处于闭合状态，在肿瘤组织环境时，携带治疗药物的温敏型DNA茎环结构部分处于打开状态，使治疗药物靶向释放到肿瘤组织处，有效降低了药物对正常组织的毒副作用，进一步提高肿瘤治愈效果。
[0022](2)本专利技术选择DNA纳米材料来设计治疗浅表肿瘤的药物释放系统，其中，以DNA四面体结构作为主体结构，因其具有天然的生物相容性和细胞穿透能力，可携带载药后的温敏型DNA茎环结构，通过细胞内吞作用穿透细胞膜进入活细胞，使DNA茎环结构顺利响应肿瘤组织与健康组织间的温度差异，完成治疗药物靶向释放到肿瘤组织处的任务。
附图说明
[0023]图1示出了本专利技术实施例提供的温控型纳米药物释放系统中，温控型纳米药物载体的结构示意图；
[0024]图2示出了本专利技术实施例提供的温控型纳米药物释放系统中，温敏型DNA茎环结构靶向定位肿瘤细胞过程示意图；
[0025]图3示出了本专利技术实施例提供的温控型纳米药物释放系统中，DNA茎环结构随温度变化的解链程度曲线图。
具体实施方式
[0026]提供下述实施例是为了更好地进一步理解本专利技术，并不局限于所述最佳实施方式，不对本专利技术的内容和保护范围构成限制，任何人在本专利技术的启示下或是将本专利技术与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本专利技术相同或相近似的产品，均落在本专利技术的保护范围之内。
[0027]实施例中未注明具体实验步骤或者条件，按照本领域内的现有技术所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂以及其他仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
[0028]为进一步提高非手术手段治疗浅表肿瘤的疗效，减小全身给药产生的副作用，本专利技术提出的技术构思为：以DNA为原材料，构建一种温控型纳米药物释放系统。其中，以DNA四面体连接温敏型DNA茎环结构，构成药物释放系统的核心部分。该系统可根据温度变化作出自动响应(载有药物的温敏型DNA茎环结构在预设温度下，自动结合游离DNA单链，使茎环结构由闭合状态转变为打开状态，将适配在闭合茎环结构上的治疗药物靶向释放到具有较高温度的肿瘤组织处，从而减少药物对正常组织细胞的损伤，与温热疗法配合使用，能进一
步提高肿瘤的治疗效果。基于上述技术构思，专利技术人提供了一种温控型纳米药物释放系统及其应用，具体实施内容如下：
[0029]第一方面，本专利技术实施例提供了一种温控型纳米药物释放系统，该纳米药物释放系统包括：组分A和组分B；
[0030]其中，组分A为以DNA四面体结构为主体，通过连接温敏型DNA茎环结构而得到的温控型纳米药物载体；
[0031]组分B为游离DNA单链。
[0032]具体实施时，专利技术人对肿瘤细胞的代谢过程了解后发现，肿瘤细胞的代谢过程不同于正常细胞，它既可以通过糖酵解和氧化磷酸化之间的转换来适应代谢环境的改变，也可以通过细胞分泌等作用，改变周围的环境使其有利于肿瘤的生长和发展。这些代谢途径一方面提高了肿瘤组织附近免疫反应的强度，使其产生大量热量，另一方面，肿瘤组织需要更多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温控型纳米药物释放系统，其特征在于，所述纳米药物释放系统包括：组分A和组分B；其中，所述组分A为以DNA四面体结构为主体，通过连接温敏型DNA茎环结构而得到的温控型纳米药物载体；所述组分B为游离DNA单链。2.根据权利要求1所述的纳米药物释放系统，其特征在于，所述组分A的制备方法，包括：将编号分别为Th
‑
A、Th
‑
B、Th
‑
C、Th
‑
D的四条DNA长链进行等比例混合，然后加入1
×
PBS溶液，混合均匀后，置于PCR仪内，经退火反应自组装制得。3.根据权利要求2所述的纳米药物释放系统，其特征在于，所述四条DNA长链的浓度均为1uM。4.根据权利要求2所述的纳米药物释放系统，其特征在于，所述1
×
PBS溶液的pH＝7.4；所述1
×
PBS溶液由136.89mM NaCl、2.67mM KCl、8.1mM Na2HPO4和1.76mM KH2P...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘林强，陈哲坤，徐飞，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：