本发明专利技术提供了一种金纳米材料/碳量子点复合等离子体荧光纳米探针、其制备方法及应用。所述探针包括金纳米材料和碳量子点；所述金纳米材料表面修饰有ATP核酸适配体和FA修饰的聚乙二醇；所述碳量子点表面修饰有单链DNA；所述单链DNA与ATP核酸适配体中的部分或者全部序列的碱基互补。所述探针能够应用于生物成像、制备光热治疗剂，在光热治疗过程中既可以实现核仁成像，监测核仁形态，增加靶向核仁的特异性，提高对肿瘤细胞的热杀伤能力，减少对周围正常组织的损伤，同时还可以特异性检测ATP含量，提高光热治疗对于肿瘤细胞的诊疗效果。提高光热治疗对于肿瘤细胞的诊疗效果。提高光热治疗对于肿瘤细胞的诊疗效果。
【技术实现步骤摘要】
一种金纳米材料/碳量子点复合等离子体荧光纳米探针、其制备方法及应用
[0001]本专利技术涉及纳米生物材料合成
，具体涉及一种金纳米棒/碳量子点复合等离子体荧光纳米探针、其制备方法及应用。
技术介绍
[0002]目前，光热治疗法用于抗肿瘤治疗已在世界范围内普遍开展，并且疗效显著。光热治疗法是基于等离子体纳米粒子在体内癌变部位的积累，利用红外光刺激下的局部表面质子共振的热效应来杀死癌细胞，从而达到杀死肿瘤的目的。与其他联合辅助方式相比，光热治疗法具有创伤小、副作用低和选择性高的优点。另外，有研究发现癌细胞对热刺激比正常细胞更加敏感。因此，这种治疗方式为肿瘤患者的治疗带来了希望。
[0003]其中，金纳米棒作为有效的光热纳米剂，具有独特的LSPR光热效应、优良的生物相容性和纳米表面能量转移特性，且与荧光共振能量转移相比，具有更长的作用距离，已经被广泛应用于生物成像、光热治疗、药物输送和分子检测等领域。然而，癌症生物系统分子特征的复杂性使金纳米棒在临床诊疗应用中的特异性潜力并未完全发挥，因此有必要对金纳米棒进行改性以优化诊疗效果。
[0004]核仁作为真核细胞核内的无膜结构，是核糖体RNA(rRNA)和核糖体亚基装配的场所，并且核仁的大小和数量一直被作为恶性肿瘤预后的诊断参数。近些年来研究发现，核仁作为主要的“细胞压力感受器”，承担着沉重的代谢负担，对细胞的外部刺激极为敏感，是驱动癌症发展的应激反应的枢纽。因此，核仁更有希望成为光热治疗领域抗癌策略的目标靶点。
[0005]三磷酸腺苷(ATP)作为人体内细胞储能和供能的重要物质，是生物体和生命现象的结构基础和功能基础。当人体遇到强烈刺激，如病菌侵犯或濒临死亡等严重情况时，ATP会快速转化为二磷酸腺苷，同时释放出巨大的能量。因此快速且特异性地测定ATP的含量是监测肿瘤细胞生长的重要手段。
[0006]在现有技术中，大多在金纳米材料表面修饰稳定性分子和靶向分子以提高金纳米材料的光热稳定性和靶向性。如CN109701017A公开了一种靶向金纳米锥复合材料，包括金纳米锥，所述金纳米锥表面包覆有预处理牛血清蛋白，且每个金纳米锥表面修饰有靶向分子，所述金纳米锥复合材料稳定性好，生物相容性高，可实现肿瘤的光热治疗。但金纳米锥复合材料并不能实现监测核仁形态及核仁成像，同时特异性测定细胞内ATP含量以提高对肿瘤的诊疗效果，且目前关于监测核仁形态同时测定ATP含量的金纳米复合材料的开发，还未有相关报道。
技术实现思路
[0007]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种金纳米材料/碳量子点复合等离子体荧光纳米探针、其制备方法及应用。所述金纳米材料/碳量子点复合等离子体荧光纳米探针在光
热治疗过程中既可以实现核仁成像，监测核仁形态，增加靶向核仁的特异性，提高对肿瘤细胞的热杀伤能力，减少对周围正常组织的损伤，同时还可以特异性检测ATP含量，提高光热治疗对于肿瘤细胞的诊疗效果。
[0008]第一方面，本专利技术提供一种金纳米材料/碳量子点复合等离子体荧光纳米探针，包括金纳米材料和碳量子点；
[0009]所述金纳米材料表面修饰有ATP核酸适配体和FA修饰的聚乙二醇；
[0010]所述碳量子点表面修饰有单链DNA；
[0011]所述单链DNA与ATP核酸适配体中的部分或者全部序列的碱基互补。
[0012]优选地，所述金纳米材料、FA修饰的聚乙二醇和ATP核酸适配体的摩尔比为1:(1
‑
1.5):(1.8
‑
2.2)。
[0013]优选地，所述FA修饰的聚乙二醇为FA修饰的巯基聚乙二醇。
[0014]优选地，所述金纳米材料包括金纳米棒。
[0015]优选地，所述金纳米棒的长径比为3.5
‑
4。
[0016]优选地，所述ATP核酸适配体的序列如SEQ ID No：1所示：5SH
‑
C6
‑
TCGATTC CCTGGGGG AGTA TTG CGGAGGAGG
‑
cy5。
[0017]优选地，单链DNA的序列如SEQ ID No：2所示：NH2‑
C6
‑
ACT CCC CCA GGT AAT。
[0018]第二方面，本专利技术提供一种所述金纳米材料/碳量子点复合等离子体荧光纳米探针的制备方法，包括如下步骤：
[0019]将表面修饰有单链DNA的碳量子点溶液与表面修饰有ATP核酸适配体和FA修饰的聚乙二醇的金纳米材料溶液混合后，于30
‑
40℃水浴中培养10
‑
14h，得到金纳米材料/碳量子点复合等离子体荧光纳米探针。
[0020]优选地，所述表面修饰有单链DNA的碳量子点溶液由包括以下步骤的制备方法制备得到：
[0021]将偶联剂、碳量子点溶液和单链DNA混合，于2
‑
6℃反应8
‑
15h。
[0022]优选地，所述表面修饰有ATP核酸适配体和FA修饰的聚乙二醇的金纳米材料溶液由包括以下步骤的制备方法制备得到：
[0023](1)将还原剂与ATP核酸适配体混合后进行避光反应，得到还原后的ATP核酸适配体；
[0024](2)将还原后的ATP核酸适配体与金纳米材料溶液混合后反应，得到ATP核酸适配体修饰的金纳米材料溶液；
[0025](3)将FA修饰的聚乙二醇与ATP核酸适配体修饰的金纳米材料溶液混合后反应，得到表面修饰有ATP核酸适配体和FA修饰的聚乙二醇的金纳米材料溶液。
[0026]优选地，步骤(1)所述避光反应的温度为25
‑
35℃，所述避光反应的时间为2
‑
5h。
[0027]优选地，步骤(2)所述反应的温度为25
‑
35℃，所述反应的时间为8
‑
15h。
[0028]优选地，步骤(3)所述反应的温度为25
‑
35℃，所述反应的时间为8
‑
15h。
[0029]第三方面，本专利技术提供一种所述金纳米材料/碳量子点复合等离子体荧光纳米探针或由所述制备方法制备得到的金纳米材料/碳量子点复合等离子体荧光纳米探针在生物成像、制备光热治疗剂和/或ATP检测中的应用。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0031](1)本专利技术通过在金纳米材料表面修饰ATP核酸适配体和FA修饰的聚乙二醇，在碳量子点表面修饰单链DNA，借助ATP核酸适配体和单链DNA的碱基互补配对原则，将碳量子点复合在金纳米材料上，得到金纳米材料/碳量子点复合等离子体荧光纳米探针；
[0032](2)所述金纳米材料/碳量子点复合等离子体荧光纳米探针，可用于生物成像、制备光热治疗剂和/或ATP检测，其在光热治疗过程中既可以实现核仁成像，监测核仁形态，增加靶向核仁的特异性，提高对肿瘤细胞的热杀伤能力，减少对周围正常组织的损本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种金纳米材料/碳量子点复合等离子体荧光纳米探针，包括金纳米材料和碳量子点；所述金纳米材料表面修饰有ATP核酸适配体和FA修饰的聚乙二醇；所述碳量子点表面修饰有单链DNA；所述单链DNA与ATP核酸适配体中的部分或者全部序列的碱基互补。2.根据权利要求1所述的金纳米材料/碳量子点复合等离子体荧光纳米探针，其特征在于，所述金纳米材料、FA修饰的聚乙二醇和ATP核酸适配体的摩尔比为1:(1
‑
1.5):(1.8
‑
2.2)。3.根据权利要求1所述的金纳米材料/碳量子点复合等离子体荧光纳米探针，其特征在于，所述FA修饰的聚乙二醇为FA修饰的巯基聚乙二醇。4.根据权利要求1所述的金纳米材料/碳量子点复合等离子体荧光纳米探针，其特征在于，所述金纳米材料包括金纳米棒；所述金纳米棒的长宽比为3.5
‑
4。5.根据权利要求1所述的金纳米材料/碳量子点复合等离子体荧光纳米探针，其特征在于，所述ATP核酸适配体的序列如SEQ ID No：1所示；所述单链DNA的序列如SEQ ID No：2所示。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的金纳米材料/碳量子点复合等离子体荧光纳米探针的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将表面修饰有单链DNA的碳量子点溶液与表面修饰有ATP核酸适配体和FA修饰的聚乙二醇的金纳米材料溶液混合后，于30
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40℃水浴中培养10
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14h，得到金纳米材料/碳量子点复合等离子体荧光纳米探针。7.根据权利要求6所述的制备方...
【专利技术属性】
技术研发人员：关欣，陈立梅，倪红霞，王博，齐国华，张颖，
申请(专利权)人：北华大学，
类型：发明
国别省市：
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