[发明专利]一种能进行MR-荧光双模态成像的可降解纳米胶束及其制备方法和应用

说明书

本发明属于纳米医学与生物医学工程领域，具体公开了一种能进行MR‑荧光双模态成像的可降解纳米胶束及其制备方法和应用。所述纳米胶束基于一种两亲性嵌段聚合物载体聚天冬酰二甲基乙二胺‑胆酸。利用胶束疏水性内核对疏水性磁纳米粒子SPIO和荧光染料尼罗红进行负载，体外能够安全、高效地标记神经干细胞，神经干细胞体内移植后，能够实时示踪神经干细胞在活体内的分布、迁移情况，能够实现干细胞安全、高效的磁共振MR‑荧光双模态成像示踪，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及纳米医学与生物医学工程领域，具体地，涉及纳米胶束技术领域，更具体地，涉及一种能进行MR-荧光双模态成像的可降解纳米胶束及其制备方法和应用。

背景技术

急性缺血性脑梗塞(Acute Ischemic Stroke,AIS)，是由于脑动脉的闭塞导致的脑组织的梗死，不可避免的伴有神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞死亡以及神经通路的破坏。目前，临床治疗上主要通过超早期溶栓、脑神经保护及后期康复锻炼等措施，虽然部分患者神经功能恢复较好，然而仍有50％～70％的存活者遗留瘫痪、失语等严重残疾。虽然研究证明脑梗死发生后，位于室管膜下区或海马齿状回颗粒细胞下层的内源性神经干细胞(neural stem cells,NSCs)可激活、增殖、迁移、分化为新生的神经元，但是由于内源性NSCs数目、自我更新及转化为神经元的速度缓慢，脑梗塞后大脑的自我修复能力是非常有限的。移植的研究为脑梗死治疗开辟了一条新的途径。多项研究成果已经表明移植NSCs通过分泌神经营养因子或者直接的脑组织细胞替代等作用，能有效地促进神经功能修复作用。干细胞移植后需要对体内的存活、分布、迁徙、增殖及分化进行连续监测，从而评估其疗效和安全性，然而如何监测其在宿主体内的情况一直是NSCs移植中的一项关键技术难题。

传统的示踪方法主要有荧光染料标记、核酸标记、转基因、染色体等方法，而这些方法均需在体外状态下进行组织学分析和鉴定，然而对于干细胞移植进入临床应用还远远不够。干细胞体内示踪技术是以非侵入性方式在活体内示踪干细胞的存活、分布和功能等。目前最为常用的分子影像学技术有光学成像、超声成像、核医学、磁共振成像(MRI)等，不同的成像技术敏感性、分辨率、组织特异性不同，各成优势、互相补充。例如荧光成像信号强，可直接探测发出的信号，操作简单，但其组织分辨率差；MRI因其具有极佳的分辨率(可对深部组织进行精确定位和定量分析)、无创伤、可重复性强等优点，但其对设备及成像条件要求较高。多模态成像综合2种及以上成像技术，例如光学成像和MRI，联合各成像技术的优势，更准确有效地实现干细胞活体示踪，推动干细胞研究的临床转化。

然而，干细胞本身在常用的分子成像技术上均不具有特异性信号，给临床检测带来了相当程度的困难。为了提高干细胞的分辨和对比度，临床上需要对干细胞进行特异性的造影剂标记，使得干细胞出现特异性信号改变而被识别。高分子聚合物载体因其具有输送效率高、生物安全性及组织相容性高、细胞毒副作用低，易进行化学修饰、结构稳定性好、具有主动及被动靶向效应等优点，在干细胞示踪领域显示出独特的优势。尽管已经有多篇关于纳米载体用于干细胞多模态示踪的报道，甚至出现了能对干细胞同时进行MRI、荧光成像和PET三种成像模式的纳米载体的报道。然而这些纳米载体多数基于二氧化硅或钆剂，生物相容性或可降解性差，对干细胞及人体存在潜在毒性，难以真正运用于临床；或者仅通过对磁性纳米颗粒(SPIO)进行表面修饰后，链接荧光分子或放射性核素造影剂，造影剂负载量低，难以实现对干细胞的有效标记；或者通过对干细胞进行基因修饰插入报告基因而到达干细胞光学成像示踪的目的，而非真正的多模态纳米载体，并且报告基因操作复杂。报告基因会导致NSCs内基因产物的蓄积，可能对其增殖、分化等能力产生影响。如何实现安全、有效的干细胞示踪，仍然是干细胞治疗向临床转化的重要难题。

发明内容

本发明为了克服现有技术的上述不足，提供一种能自组装、且能同时负载SPIO和尼罗红的可降解两亲性嵌段聚合物。

本发明的另一个目的是提供上述两亲性嵌段聚合物的制备方法。