[发明专利]荧光和SPECT/CT双影像功能微球示踪的神经干细胞及应用

说明书

本发明涉及一种荧光和SPECT/CT双影像功能微球示踪的神经干细胞，神经干细胞内吞有荧光和SPECT/CT双影像功能微球，荧光和SPECT/CT双影像功能微球包括以下质量分数的各组分：聚合物70‑99.9％，环金属铱化合物0.05‑20％，I¹²⁵剂0.05‑10％；聚合物为可降解聚合物。本发明还公开了上述荧光和SPECT/CT双影像功能微球示踪的神经干细胞在制备螺旋神经元损伤或神经退行性疾病的示踪剂和/或治疗剂中的应用。本发明所制荧光和SPECT/CT双影像功能微球示踪的神经干细胞，为示踪植入活体及人体内的组织工程种子细胞提供了一种无创动态、直观简便的方法，提供了一种针对神经退行性疾病的观察和修复技术。

技术领域

本发明涉及分子探针技术领域，尤其涉及一种荧光和SPECT/CT双影像功能微球示踪的神经干细胞及应用。

背景技术

目前，神经退行性疾病(Neurodegenerative disease)是一类慢性进行性疾病。不同类型神经退行性疾病的病变部位和病因虽然各不相同，但大脑内的特定部位的神经元细胞的退化病变是这种疾病的共同特征。阿尔兹海默症，帕金森氏症等神经退行性疾病严重影响人类的工作生活。大脑内的神经元细胞一般是不会再生的，并且神经退行性疾病会随着时间的推移而恶化，最终导致功能障碍。神经退行性疾病的发病机理尚未得到证实，但大量研究指明神经元细胞损伤和缺失是导致其发病的关键因素。因此治疗神经退行性疾病的关键在于增加新生神经元细胞的数目。

鼠神经干细胞由17.5-18.5天胎鼠海马组织分离培养，来源丰富，取材方便。体外培养、体内植入均有多向分化潜能、增殖分化能力强、免疫原性低等特性，是神经组织工程中修复神经元缺损的理想种子细胞。

神经干细胞(neural stem cells,NSCs)因其在体外经诱导能表达成神经元和神经胶质细胞表型，且具有良好的体外扩增能力，已经成为组织工程修复受损的神经元及神经退行性疾病的优势细胞。在动物中运用神经干细胞修复神经退行性疾病已经取得了显著的成效。然而对在体在位移植的细胞研究缺乏一些有效的识别和追踪检测手段，目前对于外源性NSCs在神经退行性疾病的修复中的作用、对体内新形成的神经元细胞的来源仍存在争议。

目前常用的细胞鉴定方法均需要在移植后一定时间内处死动物，在离体的情况下对组织进行免疫组化切片来分析鉴定移植细胞的情况，无法动态实时检测移植细胞在活体内的迁移、分布、增殖等生命过程，而且也不适于人体干细胞移植研究。因此，需要探索出一种有效的能够活体追踪移植干细胞的方法，从而可以明确移植干细胞的功能作用。

目前，具有优良光学特性并且运用于光学成像的纳米材料包括金纳米颗粒、量子点、多孔二氧化硅纳米颗粒、纳米碳管、聚乳酸荧光微球等，其中荧光微球示踪的优越性在于：稳定形态结构，粒径分布集中(50-300nm)；稳定而高效的发光效率；具有优良的生物降解性和生物相容性；大大降低了某些小分子荧光素体内代谢率。因此，荧光微球示踪在分子影像技术领域得到广泛关注和高度重视。

此外，环金属铱(III)化合物本身具有发光量子效率高、激发波长和发射波长间Stokes位移大、抗光漂白能力强及可发射近红外波长(580-700nm)的光谱等优势，在生物标记和成像方面得到广泛应用。至今未发现基于铱化合物的具有光学特性的分子探针示踪NSCs并且进行成像观察的报道。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种荧光和SPECT/CT双影像功能微球示踪的神经干细胞及应用，本发明所制荧光和CT双影像功能微球标记的干细胞，为示踪植入活体及人体内的组织工程种子细胞提供了一种无创动态、直观简便的方法，提供了一种针对神经退行性疾病的观察和修复技术。