[发明专利]一种多功能上转换纳米平台的构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及发光材料领域，具体是一种多功能上转换纳米平台的构建方法。

背景技术

根据国家癌症中心统计的72个癌症登记点的数据估计，2015年我国约有4292,000癌症新发病例，2814,000癌症死亡病例，约占全球癌症新发病例的22%，癌症死亡病例的27%。全球肿瘤流行病统计数据显示，近年来，发展中国家癌症发生和死亡风险有相对增高趋势。提高患者生存质量，延长患者生存期的关键是癌症早期诊断与治疗技术的开发与发展。现今我国临床上癌症的早期诊断与治疗面临着如下几个问题：第一，用于肿瘤患者的早期诊断方法灵敏度差、分辨率低；第二，放射治疗和化学疗法虽为临床上最为常用的治疗方法，但其毒副作用大，甚至导致机体出现耐药性等问题影响治疗效果。第三，光动力治疗（PDT）和光热治疗（PTT）均为非侵入性治疗方法，具备高特异性、低毒性以及靶向性等诸多优点，其中PDT作为一种新型肿瘤治疗方法，有着重要的临床应用价值。目前，PDT治疗中常用的光敏剂主要是卟啉类化合物或其衍生物，此类物质多为疏水性分子，在生物环境中易团聚沉淀，不易传输到病灶，很难进入细胞内部。另外，这些分子缺乏对肿瘤组织的靶向性，在病灶难以富集达到有效浓度。采用可见光或紫外光作为激发光源，在生物组织中的穿透深度低，极大的限制了在实质脏器等部位的肿瘤成像与治疗。因此探索一种具备高灵敏度的检测方法和有效的治疗方法就显得尤为重要。

上转换荧光纳米材料（UCNPs）是一种近红外激发、可见光发射的新型荧光纳米材料，具有发射带宽狭窄、荧光寿命长、发射光谱可调节、生物相容性好、成像背景噪声低，组织穿透能力强、对生物组织光损伤小、安全无毒且具备良好光化学稳定性等优点，已经成为生物医学应用包括生物标记、荧光成像、癌症的早期诊断以及PDT和PTT等领域最具应用前景的纳米材料。

人血清白蛋白（HSA）是血液循环系统中含量最为丰富的蛋白质。其主要由含585个氨基酸非糖化单链结构的心型分子组成，相对分子质量约为67 kD，其N末端为天冬氨酸，C末端为亮氨酸。HSA主要由人体肝脏产生，不具有靶向性，缺乏在肿瘤部分富集的能力。

抗体是由两条相同的分子量较小的肽链（轻链）和两条相同的分子量较大的肽链（重链），中间由二硫键连接组成的对称结构。其内部也含有大量的氨基酸。它是一种由B细胞分泌，用于鉴别与中和外来物质如细菌、病毒等的大型Y形蛋白质。因此，肿瘤标志物抗体具有特异性识别肿瘤的能力。

荧光素及其衍生物是一类广泛应用于生化分析领域的标记试剂，凭借其高的消光系数，激发和发射波长均在可见光区，安全无毒等独特的优势，可用作激光染料、光敏剂、微环境荧光探针及光致色变和热致色变剂等。荧光素是一种合成有机化合物，微溶于水，本身不含特异性活性基团，极大限制了其进入肿瘤细胞的能力。

发明内容

本发明以提供一种荧光染料溶解度大、纳米复合物靶向性强且功能多样、成本低廉、易于操作的上转换纳米平台构建方法，为优化纳米肿瘤成像技术以及肿瘤靶向治疗，进而实现癌症的早期诊断与治疗，以及达到诊疗一体化目的，提供强有力的工具支撑。

本发明是按照以下技术方案实现的。

一种多功能上转换纳米平台的构建方法，由以下步骤：

A.采用MES缓冲溶液溶解UCNPs粉末，超声5-10分钟使其充分溶解；

B.用步骤A所得混合溶液溶解一定质量的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐（EDC）粉末，避光室温振荡15-20分钟；

C.用步骤B所得混合溶液溶解一定质量的N-羟基琥珀酰亚胺磺酸钠盐（Sulfo-NHS）粉末，避光室温振荡5-10分钟；

D.向步骤C所得混合溶液中加入抗体或白蛋白并振荡、混匀；

E.将步骤D所得混合溶液转移至100 KD超滤管中，离心；

F.配制DMSO与去离子水的混溶体系（DMSO-H₂O），冷却至室温；将步骤E中超滤管截留的UCNPs用上述混溶体系复溶，并转移至溶解有荧光素的DMSO-H₂O溶液中，振荡、混匀；

G.将步骤F所得混合溶液，离心洗涤2-3次，获得多功能上转换纳米平台。

进一步的，所述步骤A、B中UCNPs粉末和EDC的物质的量之比为1:1-1:5。

进一步的，所述步骤B、C中EDC和Sulfo-NHS的物质的量之比为1:1-1:6。

进一步的，所述步骤D中抗体为各种癌细胞标志物抗体；所述白蛋白为人血清白蛋白。