用于动脉粥样硬化斑块早期预警和动态监测的多模态分子成像纳米探针及其应用制造技术

本发明专利技术属于荧光检测技术领域，具体涉及一种用于动脉粥样硬化斑块早期预警和动态监测的多模态分子成像纳米探针及其应用。一种用于动脉粥样硬化斑块早期预警和动态监测的多模态分子成像纳米探针，纳米探针为Fe3O4‑

【技术实现步骤摘要】
用于动脉粥样硬化斑块早期预警和动态监测的多模态分子成像纳米探针及其应用


[0001]本专利技术属于荧光检测
，具体涉及一种用于动脉粥样硬化斑块早期预警和动态监测的多模态分子成像纳米探针及其应用。

技术介绍

[0002]《中国心血管健康与疾病报告2021》显示，我国心血管病的发病率与致死率目前仍高居榜首。心血管病现患人数约3.3亿，其中脑卒中(又称中风)1300万、冠心病1139万。2019年农村、城市心血管病死因分别占总死亡率的46.74％和44.26％，即平均每5例死亡中就有2例死于心血管病。因此，心血管病防控形势仍然十分严竣。
[0003]动脉粥样硬化斑块是缺血性心脏病和中风等心脑血管事件的主要病理改变。动脉粥样硬化(Atherosclerosis，AS)是一种多因素作用下的慢性炎症病变，斑块中的细胞成份及其整体结构是精准斑块分期、预警心血管事件风险以及干预疗效评估的重要基础，也是动脉粥样硬化斑块进展研究的重要信息。但目前用于斑块在微观细胞水平的评价设备局限于单一样本、横断面、单成分成像，不能满足动脉粥样硬化斑块基础研究的需求。而分子影像则能通过特探针，在活体状态下显示特定分子和细胞，并对其生物学行为进行定性和定量研究，实现动物活体连续、动态的监测，既可作为一种实用、方便的基础医学研究手段，又可为临床疾病的发生、发展、转归及早期诊断提供有效证据，起到连接分子生物学和临床医学桥梁的作用。
[0004]目前，临床识别斑块的影像学手段有CTA、超声、MRI、血管镜、OCT、IVIS、PET、SPECT等。这些传统影像学手段各有优劣，如CTA虽然无创，但存在辐射暴露，且组织学上的复杂性会使其检测准确性降低；MRI无创、无辐射，但空间分辨率有限，敏感度低，易受呼吸和心跳、不完全血流移植、不完全脂肪饱和等多种因素的影响，且需要截断面的对比才能测量狭窄；血管镜、OCT、IVIS可观察到斑块的成分和性质，但均为有创，价格昂贵，难以实现持续动态地监测斑块的发生发展；PET未给出解剖结构信息，且分辨率较低。而融合了两种或多种成像方式的多模态成像，可实现优势互补，比如SPECT/PET成像所采用的放射性示踪剂有非常高的敏感性，与其联合应用则能弥补成像敏感度不足的缺陷。当前针对两种或者多种成像模式结合的多模态成像可极大地提高对AS易损斑块的早期诊断。
[0005]公开号为CN110302400B的专利技术专利公开了在IONP粒子表面偶联MMP可剪切多肽(Ac
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GPLGVRGKC
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NH2，MMPsC)及64Cu构建的64Cu
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NOTA
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Fe3O4‑
MMPsC
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PEG多模态纳米智能探针，其中，MMPsC可通过酶
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底物之间的相互作用，对动脉粥样硬化斑块中MMPs酶活性进行检测；氧化铁纳米颗粒作为一种磁共振增强剂，粒径小，穿透力强，能明显缩短MRI的T2驰豫时间从而提高信噪比；64Cu则可实现PET/CT成像。但该方法存在以下缺点：(1)靶向分子为基质金属蛋白酶(MMPs酶)，不能更直接地反映斑块M1型巨噬细胞组分，且不适用于聚焦其它分子机制的基础研究；(2)成像方式为PET/MRI/CT，敏感度及空间分辨率有限，且操作较为复杂，PET/CT采集时间久，MRI图像处理需逐层对比计算CNR changes％，未能实现更为直观
的3D立体成像；(3)成像所用的动脉粥样硬化模型小鼠是高脂喂养1月且颈动脉结扎后继续高脂喂养3月而成，未能实现动脉粥样硬化斑块更早期预警和持续动态监测。
[0006]因此，需要提供一种能够实现动脉粥样硬化斑块早期预警以及动态监测的FLI/MPI/CTA多模态分子成像纳米探针。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的之一在于提供一种用于动脉粥样硬化斑块早期预警和动态监测的多模态分子成像纳米探针，以解决现有技术未能实现动脉粥样硬化斑块更早期预警和持续动态监测的问题。
[0008]本专利技术一种用于动脉粥样硬化斑块早期预警和动态监测的多模态分子成像纳米探针的技术方案如下：
[0009]一种用于动脉粥样硬化斑块早期预警和动态监测的多模态分子成像纳米探针，所述纳米探针为Fe3O4‑
A12
‑
Cy7。
[0010]优选地，所述纳米探针Fe3O4‑
A12
‑
Cy7中的A12为A12蛋白，所述A12蛋白的序列如下：MHHHHHHQVQ LQESGGGLVQ PGGSLRLSCA ASGSSISINN WGWYRQAPGK QRERVAAISG GGKTVYADSV KGRFTISRDN AKNTVYLQMN SLKPEDTAVY YCRAVRSTG WLRGLDVWGQ GTQVTVSAEP KTPKPQPAAAHHHHHHHHYT DIEMNRLGKG A。
[0011]本专利技术的目的之二在于提供一种用于动脉粥样硬化斑块早期预警和动态监测的多模态分子成像纳米探针的制备方法。
[0012]一种用于动脉粥样硬化斑块早期预警和动态监测的多模态分子成像纳米探针的制备方法，包括以下步骤：
[0013](1)预处理，将Fe3O4溶液静止后弃上清，采用MES洗涤并重悬；
[0014](2)制备磁性纳米颗粒Fe3O4‑
A12，向步骤(1)所得的Fe3O4中涡旋加入EDC，混匀后再加入A12，混匀后振荡进行反应；反应结束后，将反应液取出，离心弃上清，采用纯化水洗涤后，即得磁性纳米颗粒Fe3O4‑
A12；
[0015](3)制备纳米探针Fe3O4‑
A12
‑
Cy7，向步骤(2)所得的磁性纳米颗粒Fe3O4‑
A12中加入Cy7
‑
NHS，振荡反应后，离心弃上清，采用纯化水洗涤后即得纳米探针Fe3O4‑
A12
‑
Cy7。
[0016]优选地，步骤(1)中，所述Fe3O4溶液中Fe3O4的粒径为5～30nm，所述Fe3O4溶液的浓度为0.01～20mg/mL。
[0017]优选地，步骤(2)中，所述A12的制备方法，包括以下步骤：
①
将A12基因插入到表达载体pET30a中，再转到BL21表达菌株中；
②
将含有A12质粒的表达菌株涂布到LB平板上，倒置于培养箱中；
③
从上述平板中挑选单克隆，接种到LB培养基中培养，加入IPTG后，进行诱导表达；
④
取诱导后的培养液离心，去除上清液，加入PBS液重悬沉淀，再加入SDS
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PAGE上样缓冲液加热样品，然后离心取上清电泳，即得。
[0018]进一步优选地，步骤(2)中，所述Fe3O4与A12的质量之比为5～20；所述反应的温度为28～40℃，反应时间为10～30h。
[0019]优选地，步骤(3)中，所述Fe3O4与Cy7的质量之比为10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于动脉粥样硬化斑块早期预警和动态监测的多模态分子成像纳米探针，其特征在于，所述纳米探针为Fe3O4‑
A12
‑
Cy7。2.根据权利要求1所述的用于动脉粥样硬化斑块早期预警和动态监测的多模态分子成像纳米探针，其特征在于，所述纳米探针Fe3O4‑
A12
‑
Cy7中的A12为A12蛋白，所述A12蛋白的序列如下：MHHHHHHQVQ LQESGGGLVQ PGGSLRLSCA ASGSSISINN WGWYRQAPGK QRERVAAISG GGKTVYADSV KGRFTISRDN AKNTVYLQMN SLKPEDTAVY YCRAVRSTG WLRGLDVWGQ GTQVTVSAEP KTPKPQPAAA HHHHHHHHYT DIEMNRLGKG A。3.一种如权利要求1或2所述的用于动脉粥样硬化斑块早期预警和动态监测的多模态分子成像纳米探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)预处理，将Fe3O4溶液静止后弃上清，采用MES洗涤并重悬；(2)制备磁性纳米颗粒Fe3O4‑
A12，向步骤(1)所得的Fe3O4中涡旋加入EDC，混匀后再加入A12，混匀后振荡进行反应；反应结束后，将反应液取出，离心弃上清，采用纯化水洗涤后，即得磁性纳米颗粒Fe3O4‑
A12；(3)制备纳米探针Fe3O4‑
A12
‑
Cy7，向步骤(2)所得的磁性纳米颗粒Fe3O4‑
A12中加入Cy7
‑
NHS，振荡反应后，离心弃上清，采用纯化水洗涤后即得纳米探针Fe3O4‑
A12
‑
Cy7。4.根据权利要求3所述的用于动脉粥样硬化斑块早期预警和动态监测的多模态分子成像纳米探针的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述Fe3O4溶液中Fe3O4的粒径为5～30nm，所述Fe3O4溶液的浓度...

【专利技术属性】
技术研发人员：马明睿，陈韵岱，张颖倩，张苏慧，佟伟，陈润都，周昊，李中轩，王子乾，
申请(专利权)人：中国人民解放军总医院第一医学中心，
类型：发明
国别省市：