[发明专利]金纳米棒的修饰方法及金纳米棒-功能分子复合体

说明书

技术领域

本发明涉及一种金纳米棒的修饰方法、由该方法获得的金纳米棒-功能分子复合体。

背景技术

在疾病的预防和治疗过程中，疫苗发挥着极其重要的作用。疫苗载体主要分为病毒载体和非病毒载体两种。相对于病毒载体来说，非病毒载体具有容易生产、毒副作用小等优点。因此，近年来非病毒载体作为潜在疫苗载体或佐剂的研究备受人们关注。与其它非病毒载体相比，纳米材料作为载体具有促进细胞对功能分子如DNA等的摄入、延长功能分子在血液的循环时间并通过适当的修饰加工实现功能分子的靶向运输等优点(Jun-ichiro Jo，Yasuhiko Tabata.Non-viral gene transfection technologies for geneticengineering  of stem  cells.European  Journal of Pharmaceutics  andBiopharmaceutics，2008，68：90-104.)。生物相容性好或生物可降解性的纳米材料作为最有前景的载体成为近年来的研究热点。而正由于其良好的生物相容性，金纳米颗粒和金纳米棒作为潜在的载体在疾病的诊断和治疗中备受关注。金纳米棒也由于其独特的光学性质，在生物医学成像、疾病诊断和治疗尤其是肿瘤热疗等领域的应用而成为近年来研究的热点。同时金纳米材料容易进行表面修饰，其可通过静电吸附作用与带负电的遗传分子如DNA、小干扰RNA(siRNA)等结合，进而实现遗传功能分子的有效输运并发挥其功能，预防或治疗相关疾病。通过在金纳米棒表面修饰一些生物分子，还可实现靶向输运，更好的发挥功能分子的作用。另有报道称金-镍纳米棒可显著增强抗原特异性的免疫反应(Megan E.Pearce，Jessica B.Melanko，Aliasger K.Salem.Multifunctional Nanorods for Biomedical Applications.PharmaceuticalResearch，2007，24(12)：2335-2352.)。

抗原呈递细胞(Antigen-Presenting Cells，APCs)在机体的免疫防御过程中发挥着重要作用。树突状细胞(Dendritic Cells，DCs)作为专职性的抗原呈递细胞，由于其摄入、处理抗原并将其运输至淋巴组织进而呈递给幼稚T细胞的能力而在免疫反应中发挥着更为重要的作用。对于疫苗来说，能否有效传递至APCs尤其是DCs中并与其相互作用，从而诱导长期、高效的免疫反应关系到预防或治疗疾病的成败。DCs也因此在疫苗的研究开发中备受研究人员的关注。相对于微米级疫苗载体来说，纳米材料更易进入机体，且粒径为40-70nm的纳米材料更容易进入淋巴组织(A.E.Hawley，S.S.Davis，L.Illum.Targeting of colloids to lymphnodes-influence of lymphatic physiologyand colloidal characteristics.Advanced Drug Delivery Review，1995，17(1)：129-148.)。而在纳米材料表面修饰APCs尤其是DCs特异性表面分子的抗体，对于促进抗原的有效传递将提供更为有利的保障。

功能分子或疫苗抗原尤其是DNA疫苗若要成功传递至免疫细胞，需要穿越以下三种屏障：(1)细胞膜；(2)内吞体或溶酶体的降解；(3)细胞核。换句话说，一种成功的疫苗尤其是DNA疫苗需要实现将抗原有效传递、保护其免于降解且进入细胞核中才能真正预防和治疗疾病。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金纳米棒的修饰方法、由该方法获得的金纳米棒-功能分子复合体。

本发明提供一种金纳米棒的修饰方法，该方法包括：将金纳米棒与DNA的溶液或蛋白质抗原的溶液接触，所述金纳米棒表面带正电荷。

本发明还提供一种金纳米棒-功能分子复合体，所述金纳米棒-功能分子复合体是通过上述金纳米棒的修饰方法获得的。

本发明通过将金纳米棒与DNA的溶液或蛋白质抗原的溶液接触，成功地实现了金纳米棒与遗传功能分子的DNA或蛋白质抗原的复合，进而实现遗传功能分子的有效输运并发挥其功能，预防或治疗相关疾病。

本发明的优选实施方式通过以改性聚乙二醇(PEG)修饰金纳米棒，从而避免金纳米棒过早的被网状内皮系统吞噬，延长其在机体内的循环时间。