老年斑磁共振纳米诊断试剂及其优化方法技术

技术编号:6975943 阅读:274 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种特异性活体标记老年斑的体内磁共振纳米诊断试剂的优化方法,属于生物诊断试剂的开发领域。该方法制得的磁共振纳米诊断试剂可以顺利地通过血脑屏障,既能与脑内老年斑特异性结合,又具有超顺磁性,可以进行核磁共振老年斑特异性成像,同时还具有低毒性、低免疫原性、低空间体积以及低成本等优点。可以作为生物医学上的阿尔茨海默病磁共振分子影像学成像上的磁共振对比剂来应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于医学及诊断试剂领域,具体涉老年斑磁共振诊断试剂。
技术介绍
长期以来,生物医学中阿尔茨海默病(Alzheimer Disease,AD)的诊断只有依靠病理活检或尸检来确诊,但病理学活检接受度不高,而利用脑脊液标志物来进行实验室诊断, 则面临诊断准确性以及难以量化评估AD的严重程度等问题。如何在AD发病的早期利用非创伤性方法来定性又定量的诊断AD,一直是广大神经病学专家和研究者试图解决的难题, 现代分子影像学的飞速发展为早期诊断AD带来可能,利用磁性纳米颗粒特异性对老年斑进行活体磁共振显像,是分子影像学与纳米技术交叉整合的热点和难点。将磁性纳米铁颗粒进行表面修饰,连接生物肽段(Αβ4(ι肽段)特异性能与老年斑相结合的特性达到其靶向性作用,再连接生物肽段(HIV-ITat肽段)使之能够通过血脑屏障,此部分已经通过我们前期863工作完成。然而A β 4(|肽段毕竟是老年斑的主要成分,具有一定的毒性作用,同时其由40个氨基酸残基组成,其免疫原性相对较大,同时空间结构上也会相对较大,不利于其通过血脑屏障。有研究表明,Αβ4(ι肽段的不同区域,其功能不同,其中Αβ25_Μ是Αβ4(ι肽段的主要毒性部分,而A β 16_20则是A β 4(|肽段的主要结合部位,故,如果可以选择A β 16_20代替A β 4(|肽段来与老年斑结合,不仅能避开毒性部分,还能降低免疫原性及空间体积,同时Αβ 16_2(|合成费用更低,还能降低磁共振纳米诊断试剂的整体成本。
技术实现思路
本专利技术的任务是提供一种老年斑磁共振纳米诊断试剂,使其对AD老年斑具有特异靶向性,与现有的AD诊断方法相比具有安全无创性和能即时成像等特点,同时与前期同类产品相比还具有提高结合能力、降低毒性及降低整体合成成本等优点。实现本专利技术的技术方案是本专利技术提供的这种老年斑磁共振纳米诊断试剂,是结合有人体免疫缺陷病毒 (HIV-I)的转录活化因子肽段(简称为HIV-1 Tat肽段)和Aβ 肽段的超顺磁性纳米氧化铁颗粒(USPIO),简称为=Tat-USPIO-Aβ 16_2(1。将该结合有人体免疫缺陷病毒 (HIV-I)的转录活化因子肽段(HIV-1 Tat肽段)和A β 16_2(|肽段的超顺磁性纳米氧化铁颗粒(USPIO)用生理可接受的稀释剂稀释,即可作为老年斑磁共振诊断试剂使用,所述的稀释剂可以是PBS缓冲液或生理盐水。用稀释剂稀释后,以铁元素含量计量该诊断试剂中 Tat-USPIO-Aβ 16_20的浓度,其铁元素含量为0. 01-20摩尔/升。该老年斑磁共振纳米诊断试剂中所用的超顺磁性纳米氧化铁颗粒的粒径大小为 6-10纳米。本专利技术提供这种老年斑磁共振纳米诊断试剂,是按以下方法制得步骤一、在超顺磁性纳米氧化铁颗粒表面连上氨基官能团,得到表面官能化的超顺磁性纳米氧化铁颗粒;超顺磁性纳米氧化铁颗粒可以按照名称为“一种制备超小型超顺磁性磁共振对比剂的方法”,专利申请号为200410012883. 4、公开号为1562376 (公开日为2005-01-12)的中国专利申请公开的技术方案制备得到,按此得到USPIO后,加入絮凝剂(如乙醇、甲醇、丙醇、丁醇等),使之絮凝,用离心机在8000-9000转/分离心10-20分钟,然后弃去上清液, 将下部沉淀物均勻地溶解于蒸馏水中,取2-4份(本专利申请中所述物质的用量份为这些物质的用量比例,液体为体积份,固体为质量份,下同)该溶液与10-15份含1-3份NaBH4 的NaOH溶液(NaOH浓度为1. 8-2mol/L)在室温下混合均勻后,在惰性气体(如氮气、氩气等)环境下升温至60-70°C,边搅拌边加入3-5体积份表氯醇,放置10-12小时后,加入絮凝剂,5000-7000转/分离心3-5分钟,重新均勻地溶解于蒸馏水中,重复上述加入絮凝剂后离心再溶解的过程三至五次后,重新均勻地溶解于蒸馏水中,在50-60°C惰性气体环境保护下,加入5-10份乙二胺,放置10-12小时后,加入絮凝剂,5000-7000转/分离心3-5分钟,重新均勻地溶解于蒸馏水中,重复上述加入絮凝剂后离心再溶解的过程三至五次后,再均勻地溶解于PH值为7. 4-8的磷酸缓冲溶液(PBS)中,得到表面官能化的USPIO ;步骤二、将5-10重量份的3-(2-吡啶二巯基)丙酸N-羟基琥珀酰亚胺酯(SPDP) 溶于1-2体积份的二甲基亚砜中,得交联剂溶液,再将该交联剂溶液与浓度为0. 1-0. 2mol/ L、PH = γ. 4-8的磷酸盐缓冲溶液,(如PBS溶液、D-Hanks溶液等)混合,得到交联剂溶液与磷酸盐缓冲溶液的混合液,交联剂溶液与磷酸盐缓冲溶液的体积用量比为1 1-2;步骤三、将表面官能化的超顺磁性纳米氧化铁颗粒加入到步骤二得到的混合液中,表面官能化的超顺磁性纳米氧化铁颗粒与该混合液的重量/体积用量比为3-5 2-3, 在室温下放置60 120分钟,置于超滤管中,6000-8000转/分离心50-60分钟,过滤去除杂质和未反应的交联剂溶液,得到经交联溶液处理过的表面官能化的超顺磁性纳米氧化铁颗粒(USPIO)磷酸盐溶液;步骤四、取经交联溶液处理过的表面官能化的超顺磁性纳米氧化铁颗粒(USPIO) 溶液3-5体积份,向其中加入1-2体积份的浓度为0. 02mol/L的N-羟基琥珀酰亚胺(NHS) 溶液和1-2体积份的浓度为0. 2mol/L的3- 二甲胺基丙基碳二亚胺(EDC)溶液,于37°C下放置30-90分钟,然后再加入3-5重量份的人体免疫缺陷病毒HIV-I的转录活化因子肽段 (HIV-1 Tat肽段)和3-5重量的份A β 肽段,混合后室温下放置10-12小时;置于超滤管中,6000-8000转/分离心40-60分钟,过滤去除杂质和未反应的溶液,得到结合有人体免疫缺陷病毒(HIV-I)的转录活化因子肽段(简称HIV-1 Tat肽段)和A β 16_2(|肽段的超顺磁性纳米氧化铁颗粒,即老年斑磁共振纳米诊断试剂。上述步骤一所述的在超顺磁性纳米氧化铁颗粒表面连上氨基官能团,得到表面官能化的超顺磁性纳米氧化铁颗粒的具体方法是超顺磁性纳米氧化铁颗粒加入絮凝剂,于 8000-9000转/分离心10-20分钟,弃上清,下部沉淀物均勻溶解于蒸馏水中,取2_4体积份的该溶液与10-15体积份的NaBH4的NaOH溶液中,室温下均勻混合,于惰性气体环境下升温至60-70°C,边搅拌边加入3-5体积份的表氯醇,反应10-12小时后停止反应;加入絮凝剂,5000-8000转/分离心3-5分钟,均勻溶解于蒸馏水中,重复以上加入絮凝剂、离心、溶解于蒸馏水的操作三至五次;然后,于50-60°C惰性气体环境下,加入5-10体积份乙二胺,反应10-12小时后停止反应,加入絮凝剂,5000-7000转/分离心3_5分钟,均勻溶解于蒸馏水中,重复以上加入絮凝剂、离心、溶解于蒸馏水的操作三至五次,得到表面官能化的USPI0, 该USPIO可均勻溶解于PH值为7. 4-8的磷酸缓冲溶液(PBS)中保存,其中所述的NaBH4的 NaOH溶液的配制方法是将1-3重量份的NaBH4溶于浓度为1. 8-2mol/L的NaOH溶液;所述的絮凝剂是乙醇、甲醇、丙醇、或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种老年斑磁共振纳米诊断试剂,其特征在于,它是结合有人体免疫缺陷病毒(HIV-1)的转录活化因子肽段(简称:HIV-1 Tat肽段)和Aβ16-20肽段的超顺磁性纳米氧化铁颗粒(USPIO)(简称为:Tat-USPIO-Aβ16-20)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张苏明刘祖黎褚倩杜桂焕张旻夏星李震马铭杨华静王东湛彦强吴军熊永洁闵喆李慧
申请(专利权)人:华中科技大学同济医学院附属同济医院
类型:发明
国别省市:83

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