【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物，更具体地涉及一种具有肿瘤靶向性的四面体-近红外量子点探针及其制备方法以及在深组织肿瘤成像中的应用。
技术介绍
1、深组织肿瘤的早期诊断和监测对于提高癌症治疗的成功率至关重要。然而，现有的成像技术如x射线、ct和mri在检测微小肿瘤和实时监测方面存在一定的局限性。近红外(nir)量子点因其优越的光学特性，如高荧光量子产率、良好的光稳定性和深层组织穿透能力，成为一种极具潜力的生物成像探针。然而，量子点的生物相容性和靶向性仍需进一步优化。
2、dna纳米技术的发展为构建具有特定形态和功能的纳米结构提供了新的途径，dna四面体是一种由dna单链通过自组装形成的纳米结构，具有高度对称性和稳定性。dna四面体不仅具备良好的生物相容性和可生物降解性，还具有特异的几何形态，能够提供丰富的表面修饰位点，用于结合各种功能分子。
3、在专利技术人之前的研究中(参见中国专利申请“cn202311066360.7”)，发展了一种近红外荧光四面体探针及其制备方法以及应用，实现了接近单细胞水平的肿瘤成像。但是在该方法中，所设计的探针肿瘤靶向性不足，并且荧光染料容易发生光漂白，无法实现长时间成像追踪，因此在实际应用中仍然存在一定的挑战。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种具有肿瘤靶向性的四面体-近红外量子点探针及其制备方法以及在深组织肿瘤成像中的应用，从而解决现有技术中近红外荧光四面体探针肿瘤靶向性不足，以及由于荧光染料易发生光漂白，无法实现深组织肿瘤成像的问
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
3、根据本专利技术的第一方面，提供一种具有肿瘤靶向性的四面体-近红外量子点探针的制备方法，包括以下步骤：1)将四条dna单链分别修饰上疏水烷基链，通过热退火程序，制得具有疏水空腔的dna四面体纳米结构；2)提供一种具有近红外发光性质的疏水量子点；3)将所述dna四面体和所述疏水量子点通过震荡或超声混合，使所述疏水量子点进入所述dna四面体的疏水空腔内，制得一种四面体-近红外量子点探针；以及4)通过化学偶联反应将肿瘤特异性靶向分子共价结合到所述四面体-近红外量子点探针的表面，即可制备得到一种具有肿瘤靶向性的四面体-近红外量子点探针。
4、步骤1)中，所述dna四面体是由四条具有特定序列的单链dna，在序列末端修饰疏水的烷基链，通过自组装形成dna四面体结构。其中，每条单链dna具有互补序列，能够在适当的条件下通过退火过程自发形成高度稳定的带有疏水空腔的四面体结构。
5、优选地，步骤1)中，所述由四条单链dna组成的dna四面体结构的边长为20个碱基对，尺寸在6.8纳米左右。
6、优选地，步骤2)中，所述具有近红外发光性质的疏水量子点包括：cdte、pbs、pbse、ag2s量子点等。
7、优选地，步骤2)中，所述具有近红外发光性质的疏水量子点，量子点的尺寸不能超过5纳米。
8、根据本专利技术的一个优选方案，步骤3)中，将具有近红外发光性质的疏水量子点和dna四面体以(80～120)∶1的摩尔比进行混合后超声5分钟，以使得疏水量子点利用亲疏水相互作用进入dna四面体的疏水空腔中，利用琼脂糖凝胶电泳验证量子点是否成功包裹。
9、更优选地，近红外发光性质的疏水量子点和dna四面体以100∶1的摩尔比进行混合。
10、步骤4)中，所述的四面体-近红外量子点探针可通过化学偶联反应(如edc/nhs活化)将肿瘤特异性靶向分子共价结合到dna四面体的表面，这些靶向分子能够识别并结合肿瘤细胞上的特异性受体，实现探针的高效靶向。例如，抗体(herceptin靶向人类表皮生长因子受体2、rituximab靶向cd20抗原、cetuximab靶向表皮生长因子受体、bevacizumab靶向血管内皮生长因子)、多肽(rgd多肽靶向整合素αvβ3/β5、bombesin类多肽靶向胃泌素释放肽受体、folate多肽靶向叶酸受体)、小分子(叶酸、葡萄糖)等。
11、优选地，整合素αvβ3和αvβ5在多种类型的肿瘤中表达，包括乳腺癌、前列腺癌、肺癌、肝癌、脑肿瘤等。因此，rgd多肽可以用于多种癌症的靶向治疗和成像，具有广泛的适用性。
12、根据本专利技术的第二方面，提供一种根据上述制备方法制得的四面体-近红外量子点探针，所述四面体-近红外量子点探针以带有疏水空腔的dna四面体，通过亲疏水相互作用封装具有近红外发光性质的量子点，并且通过化学偶联反应共价结合肿瘤特异性靶向分子。
13、本专利技术通过将dna四面体与近红外量子点结合，能够充分发挥两者的优势。dna四面体可以作为量子点的载体和保护壳，提高量子点在生物体内的稳定性和分散性，同时，dna四面体的表面易于修饰，可以通过简单的化学反应引入肿瘤靶向分子，增强量子点探针的靶向性和成像灵敏度。这样的设计不仅能够实现对深层肿瘤的高效成像，还能提供更多的信息用于肿瘤的早期诊断和治疗监测。因此，根据本专利技术制备的四面体-近红外量子点探针不仅具有良好的深层组织穿透能力，还具有良好的肿瘤靶向性，可用于深层肿瘤组织的成像。
14、根据本专利技术的第三方面，提供一种四面体-近红外量子点探针在深组织肿瘤成像中的应用，所述肿瘤成像包括：肺癌、结直肠癌、肝癌等肿瘤成像。
15、根据本专利技术的一个优选方案，所述应用包括以下步骤：s1：原位肝癌小鼠模型的构建；s2：在四面体-近红外量子点探针上共价修饰rgd多肽，获得一种具有主动靶向肿瘤能力的四面体-近红外量子点探针；s3：尾静脉注射1μm四面体-近红外量子点探针，待小鼠麻醉后静止不动，在808nm激光照射下，进行近红外小鼠活体成像。
16、本专利技术的关键专利技术点在于，首次提供一种四面体-近红外量子点探针，量子点相比于小分子染料的优势在于，首先，近红外波长范围的量子点在生物组织中具有更低的散射和吸收，因此可以更深地穿透组织，而红外荧光染料虽然也在近红外区域发光，但它们通常的发射波长范围和光子散射特性不如量子点理想；其次，量子点的光稳定性较高，能保持长时间的发光，适合长时间的成像和深度成像，而荧光染料容易发生光漂白。因此，根据本专利技术提供的四面体-近红外量子点探针更适用于对深层肿瘤组织进行成像。
17、本专利技术的另一关键专利技术点还在于，通过化学偶联反应将肿瘤特异性靶向分子共价结合到四面体-近红外量子点探针的表面，这些肿瘤特异性靶向分子可识别并结合肿瘤细胞上的特异性受体，从而实现探针的高效靶向，通过尾静脉注射探针，该探针即可主动靶向到肿瘤部位对其进行成像，因此本专利技术具有较好的临床转化意义。
18、本专利技术相对于现有的技术进步的效果在于：本专利技术提供的四面体-近红外量子点探针在深层肿瘤成像中具有良好的生物安全性、高荧光量子产率、较高的成像亮度、较好的肿瘤靶向性以及深层肿瘤组织成像的能力，因此本探针能够较好地应用于活体肿瘤成像中，可解决深部肿瘤组织难以检测的问题，对深部肿瘤早期诊断具有良好的医学本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有肿瘤靶向性的四面体-近红外量子点探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述DNA四面体的边长为20个碱基对，所述DNA四面体的尺寸在6.8纳米左右。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述具有近红外发光性质的疏水量子点包括：CdTe、PbS、PbSe、或Ag2S量子点。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述具有近红外发光性质的疏水量子点的尺寸不超过5纳米。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，将具有近红外发光性质的疏水量子点和DNA四面体以(80～120)∶1的摩尔比进行混合后超声5分钟，以使得疏水量子点利用亲疏水相互作用进入DNA四面体的疏水空腔中，并利用琼脂糖凝胶电泳验证量子点是否成功包裹。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中，所述肿瘤特异性靶向分子包括：抗体、多肽或小分子。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述抗体包括：H
8.一种根据权利要求1-7中任意一项所述的制备方法制得的具有肿瘤靶向性的四面体-近红外量子点探针，其特征在于，所述四面体-近红外量子点探针以带有疏水空腔的DNA四面体，通过亲疏水相互作用封装具有近红外发光性质的量子点，并且通过化学偶联反应共价结合肿瘤特异性靶向分子。
9.一种根据权利要求8所述的具有肿瘤靶向性的四面体-近红外量子点探针在深组织肿瘤成像中的应用，所述肿瘤成像包括：肺癌、结直肠癌、肝癌肿瘤成像。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述应用包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种具有肿瘤靶向性的四面体-近红外量子点探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述dna四面体的边长为20个碱基对，所述dna四面体的尺寸在6.8纳米左右。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述具有近红外发光性质的疏水量子点包括：cdte、pbs、pbse、或ag2s量子点。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述具有近红外发光性质的疏水量子点的尺寸不超过5纳米。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，将具有近红外发光性质的疏水量子点和dna四面体以(80～120)∶1的摩尔比进行混合后超声5分钟，以使得疏水量子点利用亲疏水相互作用进入dna四面体的疏水空腔中，并利用琼脂糖凝胶电泳验证量子点是否成功包裹。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中，所述肿瘤特异性靶向分子包括：抗体、多肽或小分子...
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