[发明专利]基于适配体靶向的超顺磁氧化铁纳米复合物核磁共振影像造影剂

说明书

技术领域

本发明涉及通过筛选可特异性结合某些靶标的寡核苷酸或多肽适配体，制备超顺磁氧化铁纳米颗粒，通过载体嵌段聚合物胶束组装成纳米复合物，适用于微小病变定位的早期磁共振造影诊断的核磁共振影像造影剂。

背景技术

由于当前老龄化社会的趋势和世界范围内人们寿命的延长，人们逐渐意识到如何实现个人健康生活的重要性。相应地，人们一直强调对于诸如癌症和其它威胁生命的重大疾病早期诊断的必要，因此一直迫切需要开发一种在认为需要的时候能够用于早期诊断，并且具备微小病变精确定位的诊断技术。在此背景下人们一直努力开发新颖的诊断和治疗技术，应用人类基因组计划所获得的丰富的生物信息与纳米技术相结合，将两者结合巧妙地用于制造高度敏感及具有精确靶向的生物传感器件，结合常规的核磁共振影像技术，从而实现体内外微小病变的早期靶向定位诊断及其它生物目的研究，如细胞信号传导、代谢过程等等研究。

SELEX技术是近年来发展起来的一种研究核酸结构、功能及进化等的一种新的组合化学技术，它不仅在基础研究、生物筛查等方面均有很好的应用，而且在临床诊断方面显示了广阔的前景。通过指数富集配基的系统进化技术体外筛选得到的一组能与目标靶分子高亲和、高特异性结合的寡核苷酸系列（单链DNA或RNA），称为适配体（Aptamer）。作为一类新型的功能分子，适配体克高亲和力和高特异性地识别不同的分子。它的亲和力和特异性可与抗体相媲美，被认为是“挑战”抗体地位的一种新型试剂，已在生命科学、化学等领域获得越来越多的应用，以不同类型的示踪分子标记适配体后，该类适配体探针可以直观地将适配体与靶分子的特异性识别转化为灵敏的示踪信号，从而为靶分子的检测提供一种灵敏、特异的新型模式，在疾病诊断和治疗中发挥越来越重要的作用。最近Santa-Coloma TA等报道了用靶标切换技术制备的高特异性“monoclonal oligobody(单克隆寡核苷酸适配体)”或“synthetic oligobody(合成寡核苷酸适配体)”（Bianchini M et al, J. Immunol. methods, 2001,252:191-197）可以特异性识别相应的蛋白质，应用于蛋白质印迹、免疫组化、免疫共沉淀等分析试验中。相对于适配体，蛋白类抗体的产生和应用存在以下限制：病毒性抗原免疫，动物无法产生耐受免疫，免疫原性弱导致抗体难以产生；杂交瘤单克隆抗体，在人体的排异反应；抗体生产成本高、费时费力，稀有抗体需要大量筛选才能得到，克隆细胞株需要传代培养；批间质量不均一，需要重新优化标定，体内外识别特异性差异；抗体对温度敏感，寿命有限，需要低温保存等缺点。而适配体在体外筛选，特性可依要求设计改变；动力学参数可依照诊断条件的要求而改变；无毒性抗原和免疫原性弱的抗原所受限制；在体外化学合成，可以保证时间、质量和数量的特别需要；特异性不受组织或样品中非靶蛋白的干扰；可以在合成时精确、定点、随意连接其它功能集团和分子，如巯基、氨基、荧光素、生物素、酶等；比抗体分子小，更适合于体内影像诊断和治疗；变性和复性可逆，而且速度快，可反复使用、长期保存和室温下运输。

超顺磁性氧化铁（SPIO）纳米颗粒不仅在电子领域而且还在磁共振成像、生物传感、癌症热治疗和药物输送等生物医学领域得到广泛的应用。在高温条件下利用有机相合成方法，可以获取大小均一、形态可控的高质量超顺磁氧化铁纳米颗粒。虽然这些纳米颗粒可以均匀分散在有机溶剂中，但是为了能进一步应用在生物医学研究领域，这些纳米颗粒还应满足以下两个基本条件：首先，相转移后分散于水相中的纳米粒子必须保持原有的磁学性质；其次，为了进一步应用于体内，包被材料应具有良好的生物相容性和生物降解性。目前，不同种类材料如小分子配体和基于聚乙二醇的聚合物已成功用于相转移，转移后的水溶性SPIO纳米微粒表象出良好的影像对比效应和生物相容性，SPIO可以作为高效的影像造影剂，可广泛应用于组织、细胞甚至是分子水平的核磁共振显影中，开发高灵敏度和具有靶向特异的SPIO纳米复合物的探索工作仍在继续。