[发明专利]一种用于活体光声成像的核酸纳米结构载体-贵金属光敏造影剂复合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于光声成像领域，涉及一种核酸纳米结构载体，包含其的核酸纳米结构载体-贵金属光敏造影剂复合物及它们的制备方法和应用，具体而言，本发明涉及一种用于活体光声成像的核酸纳米结构载体，包含其的核酸纳米结构载体-贵金属光敏造影剂复合物及它们的制备方法和应用。

背景技术

恶性肿瘤是一种严重危害人类健康的重要疾病。面对全球肿瘤发生率和死亡率的不断攀升，以及目前诊断和治疗方法的局限性，发展高效低毒的诊疗一体化方案已成为迫在眉睫的重大课题。如何有效的运输分子影像试剂进行肿瘤的早期检测和切除术中导航，如何实现检测与治疗一体化，是现今癌症研究中的热点问题。

物体在周期性变化的光照下，因受热膨胀而产生超声波的现象被称作光声效应(Photoacoustic effect)。利用位于组织体表面的超声探测元件接收该超声信号，依据光声信号重建组织内二维或三维光吸收分布图像，从而进行成像的方法被称为光声成像(Photoacoustic imaging)。光声成像很好的结合了光学和超声成像两种技术的优点，获得了更好的成像深度及分辨率，同时更加安全。该技术将带来更加早期和有效的肿瘤临床检测方法。

贵金属纳米材料(nobel metal nano-materials)是由其光热转换效应而引起广泛关注的一类光敏造影剂。如金纳米棒(gold nanorods，GNRs)近红外区域具有良好的等离子共振效应(Surface Plasmon Resonance，SPR)，而其纵向的等离子共振峰(LSPR)使得金纳米棒很容易被与其LSPR峰波长相近的近红外光诱导而产生热量(Adv Mater,2012,24(36):4811-41.)；利用其LSPR峰波长相近的双光子激光进行激发则产生明显的双光子荧光(Proc Natl Acad Sci U S A,2005,102(44):15752-6.)和光声信号(Optics Express 2008,16(23):18605-18615；Journal of applied physics,2007,102(6):064701.)，可被用作活体成像的造影剂。

应用纳米技术发展针对恶性肿瘤的检测系统是有效解决上述问题的关键。自上世纪开始，研究者利用纳米技术对于恶性肿瘤的诊断和治疗进行系统研究。目前已有大量纳米载体成功用于药物运输和抗肿瘤研究与治疗之中，如美国FDA批准的脂质体内包阿霉素(Doxorubicin)和聚乙二醇(PEG)干扰素-α2a(Pegasys)(Nature Reviews Drug Discovery,2010,9,615-627；Nature Reviews Drug Discovery,2005,4,145–160；J.Drug Target.2006,14,301–310；Nature Review Cancer 2006,6,688–701.)。同时利用纳米颗粒装载荧光试剂进行手术导航的临床前研究也有较大进展。虽然基于纳米技术，已有很多运载系统成功应用的先例，但在多模态手术导航探针、集检测和治疗于一体的多功能抗肿瘤探针等研究领域仍然存在许多关键问题尚未解决。此外，当今研究较为充分的纳米粒子药物转运系统，如脂质体和高分子材料，其形状和粒径分布范围较宽，从而影响载体进入细胞的效率；或如金属纳米粒子，虽然粒径和形状容易控制，但在材料上存在潜在生物安全性隐患，妨碍临床研究的进一步应用。综上所述，要更加有效的进行恶性肿瘤的诊断和治疗，急需解决的核心问题之一是如何构建一系列微纳米结构使其满足高效、靶向可控、安全的需要，并以此作为分子影像试剂和药物运输的载体；该载体系统需满足形态和粒径易精确控制、其构成材料的化学结构易修饰进从而易于实现功能化、能够同时装载多种分子影像试剂从而实现多模态成像，能够同时装载治疗药物从而实现多功能、稳定性和生物相容性较好等必要条件。