[发明专利]一种特异性靶向阿尔兹海默症标志物的非生物纳米人工抗体的制备方法与用途

说明书

本发明公开了一种特异性靶向阿尔兹海默症标志物的非生物纳米人工抗体的制备方法与用途，将多种功能单体和交联剂以不同组分聚合形成凝胶纳米颗粒人工抗体，通过改变功能单体的配比来调控人工抗体对阿尔兹海默症病理标志物的亲和力和选择性。利用生物膜干涉技术测试合成的纳米人工抗体有效捕获阿尔兹海默症病理标志物的能力，该纳米人工抗体对标志物的亲和力常数K_D值能达到8.26×10^‑10M，与抗体相当，具有优良的选择性，结合磁性纳米颗粒、整体柱或微流控芯片可实现血清样品中低丰度阿尔兹海默症病理标志物的高选择性富集，可通过高灵敏度拉曼光谱、荧光定量检测、ELISA试剂盒、化学发光试剂盒等方法实现阿尔兹海默症病理标志物的高灵敏度检测。

技术领域

本发明属于生物纳米医学领域，特别涉及一种特异性靶向阿尔兹海默症标志物的非生物纳米人工抗体的制备方法与用途。

背景技术

阿尔兹海默症(Alzheimer's disease，AD)是一种渐进性的神经退行性疾病，是一种不可治愈的、进行性的、致命的退行性神经系统疾病。该疾病导致患者的听说读写能力的障碍，无法进行正常人的生活，因此加剧了家庭生活负担。随着中来国老年人口数量达到顶峰，AD患者的数目也将急剧增加，到2020年，中国AD患者人数将到达893万，这将给社会带来沉重的负担。淀粉样脑血管病(CAA)、老年斑、神经元纤维节缠绕被公认为是阿尔兹海默症的三大病理特征，但其确切的发病机制还不是很清楚，还没有有效的治疗方法和药物能够逆转、治愈AD。

AD所具有的一个最典型的组织病理特征便是β淀粉样蛋白在中枢神经系统组成的斑块，即β淀粉样蛋白的异常沉积，细胞外异常聚集的β淀粉样蛋白通过炎症反应、自由基反应等多种细胞级联反应，可通过不同途径作用于胶质细胞和神经元，最终致使神经元功能出现异常甚至死亡，进而引起认知障碍。另一个标志性的病理特征是神经细胞内高度磷酸化tau蛋白异常聚集形成神经原纤维缠结，这些纤维缠结可阻断神经元营养运输通道，最终导致神经元的功能减退直至死亡、萎缩。

天然抗体广泛应用于AD标志物的选择性识别和检测。然而天然抗体主要由动物免疫获得，存在成本高，制备效率低、筛选周期长、易变性难保存、具有免疫原性等缺点，单克隆抗体也存在批次性能差异大的问题，在实际应用中具有很大的局限性。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种特异性靶向阿尔兹海默症标志物的非生物纳米人工抗体的制备方法与用途，通过调整聚合物纳米粒子的三维结构，以创建具有蛋白质样高度特异性和可逆结合特性的基于纳米粒子的人工抗体。

技术方案如下：

一种特异性靶向阿尔兹海默症标志物的非生物纳米人工抗体的制备方法为：N-异丙基丙烯酰胺，N-叔丁基丙烯酰胺，十二烷基磺酸钠，带电功能单体，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂、阿尔兹海默症病理标志物作为模板分子，在引发剂作用下于水相中通过聚合后洗脱模板分子得到非生物纳米人工抗体。

优选的，所述阿尔兹海默症病理标志物包括β-淀粉样蛋白、Tau蛋白、过度磷酸化蛋白的全蛋白，或其稳定多肽片段。

优选的，所述带电功能单体包括N-(3-氨基丙基)甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、1-乙烯基咪唑、N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、(3-丙烯酰胺基丙基)三甲基氯化铵或N-(2-氨基乙基)丙烯酰胺中的任意一种或几种。

优选的，N-异丙基丙烯酰胺的用量为5-60wt％，N-叔丁基丙烯酰胺的用量为5-50wt％，带电功能单体的用量为0.5-20wt％，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺的用量为0.5-10wt％。

优选的，聚合方法为反相乳液聚合、沉淀聚合或自由基聚合中的任一种。

优选的，所述引发剂为过硫酸铵或偶氮二异丁腈。

优选的，氮气氛围下的聚合反应温度为20-70℃，聚合反应时间为3-36h。