專利名稱：一種檢測(cè)腫瘤納米探針的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及腫瘤檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及一種檢測(cè)腫瘤納米探針的制備方法， 通過在鐵蛋白籠型結(jié)構(gòu)表面展示熒光蛋白和RGD腫瘤靶向短肽，并在其內(nèi)腔合成Fe3O4納米顆粒，制備出具有腫瘤靶向、磁性、熒光三種功能的納米顆粒探針。這種三功能納米探針能夠用于腫瘤細(xì)胞或活體的腫瘤靶向的磁共振成像(MRI)和熒光成像等檢測(cè)。
背景技術(shù)：
癌癥是人類死亡主要原因之一。盡管腫瘤生物學(xué)和腫瘤醫(yī)學(xué)有了很大的發(fā)展，比如腫瘤生物標(biāo)記物的發(fā)現(xiàn)，簡(jiǎn)便的手術(shù)流程，放療和化療的發(fā)展，但是總癌癥存活率在過去的二十年中都沒有顯著的提高。為了提高腫瘤患者的存活率，我們急需發(fā)展新的腫瘤早期診斷方法和治療方法。納米科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了用于分子細(xì)胞成像和癌癥治療的納米材料的發(fā)展， 也帶動(dòng)了用于癌癥檢測(cè)和篩查的納米器件的開發(fā)。納米顆粒不僅能提供癌癥病人的高靈敏和特異性成像信息，而且還能運(yùn)輸抗癌藥物到腫瘤的位置。當(dāng)前，我們?cè)谝韵逻@三個(gè)方面的認(rèn)識(shí)還是有限的一是適合用來成像的生物標(biāo)記物；二是成像靶標(biāo)和反差增強(qiáng)材料的選擇；三是用來使成像探針生物化的化學(xué)方法。我們?cè)诎l(fā)展癌癥特異性成像試劑上同樣遇到很多困難，比如1)靶向組織或腫瘤的探針的運(yùn)輸；2)生物相容性和生物毒性；3)探針的穩(wěn)定性和體內(nèi)信號(hào)增強(qiáng)的有效性；4)足夠多的成像方法和策略。當(dāng)今，腫瘤靶向性的納米探針的發(fā)展也存在很大的挑戰(zhàn)。磁共振成像 (Magneticresonance imaging,MRI)是一種很好的成像方式，提供了細(xì)膩的軟組織對(duì)比度， 能夠揭示組織形態(tài)學(xué)和解剖學(xué)上的細(xì)節(jié)，甚至可以用于動(dòng)物和人的全身成像。磁性造影劑常被用來增強(qiáng)反差和放大信號(hào)。雖然釓-二乙烯三胺五乙酸(Gd-DTPA)有很強(qiáng)的縮短Tl值的效應(yīng)而且在臨床上被廣泛接受，但是它反差效應(yīng)相對(duì)較低且體內(nèi)存留時(shí)間過短。細(xì)胞內(nèi)吞釓時(shí)和內(nèi)吞釓后的毒性和生物相容性還是未知的。最近，磁性氧化鐵納米顆粒成為新一代的靶向特異性的MRI T2造影劑。磁性氧化鐵納米顆粒比Gd-DTPA在促進(jìn)弛豫方面更有效。磁性氧化鐵納米顆粒的磁學(xué)性質(zhì)可以通過控制核心的大小和表面修飾物來操控。更重要的是，磁性氧化鐵納米顆粒具有很長(zhǎng)的血液存留時(shí)間，生物降解性和低生物毒性等特性。盡管我們?cè)诎l(fā)展基于磁性氧化鐵納米顆粒的MRI造影劑方面做出了很多努力， 但是很多難題依然存在。主要的難題是發(fā)展一種表面修飾材料，該材料不僅可以穩(wěn)定納米顆粒還可以提供用于探針分子可控生物交聯(lián)的活性功能基團(tuán)。傳統(tǒng)的用于穩(wěn)定磁性氧化鐵納米顆粒的分子(如葡聚糖)由于與納米顆粒間的相互作用力弱，所以很容易從納米顆粒的表面脫落下來而導(dǎo)致納米顆粒在生理?xiàng)l件下和儲(chǔ)存期間的團(tuán)聚、沉淀。同時(shí)，雖然MRI是腫瘤學(xué)的一種主要成像方法，但是用于分子和細(xì)胞成像時(shí)它的分辨率很有限。而且，單獨(dú)的MRI造影劑如磁性氧化鐵納米顆粒難以靶向腫瘤細(xì)胞或組織。鐵蛋白是一個(gè)由24個(gè)結(jié)構(gòu)相同的亞基自組裝形成的八面體對(duì)稱的球狀蛋白籠形結(jié)構(gòu)。鐵蛋白的外部直徑是12nm，內(nèi)部是一個(gè)6-8nm的空腔。鐵蛋白同SV40—樣也是一種典型的蛋白籠形結(jié)構(gòu)。內(nèi)源性人類鐵蛋白有兩種不同的亞基組成，H鏈和L鏈，H鏈和L 鏈的分子量大小不同，分別是21kDa和19kDa。H鏈含有一個(gè)保守的亞鐵氧化酶的酶活性位點(diǎn)，可以催化兩個(gè)Fe2+氧化；L鏈內(nèi)部帶有大量的負(fù)電荷，參與鐵氧化物核心的形成。在哺乳動(dòng)物鐵蛋白的H鏈內(nèi)有一個(gè)能催化Fe2+氧化成Fe3+的亞鐵氧化酶。哺乳動(dòng)物鐵蛋白的H 鏈單獨(dú)也能自組裝成24聚體球狀蛋白籠形結(jié)構(gòu)。鐵蛋白的氨基端伸向外表面，非常易于基因操作，融合各種蛋白和短肽。所以，嘗試基于鐵蛋白籠型結(jié)構(gòu)發(fā)展一種具有腫瘤靶向、磁性、熒光等三種功能的納米顆粒，用于腫瘤靶向的磁共振成像和熒光成像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在于提供了一種檢測(cè)腫瘤納米探針的制備方法，在鐵蛋白H鏈的氨基端融合一個(gè)綠色熒光蛋白(GFP)，然后再融合一段RGD腫瘤靶向短肽。純化好的帶有腫瘤靶向肽和GFP的鐵蛋白，再在其內(nèi)腔合成Fe3O4納米顆粒，從而發(fā)展具有腫瘤靶向、磁性、 熒光等三種功能的納米顆粒探針一種的三功能納米顆粒。這種三功能納米探針能夠用于腫瘤的活細(xì)胞或活體的腫瘤靶向的磁共振成像(MRI)和熒光成像等腫瘤的方便檢測(cè)。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)措施一種檢測(cè)腫瘤納米探針的制備方法，其步驟是(1)、構(gòu)建表達(dá)鐵蛋白重鏈的表達(dá)質(zhì)粒(pET-rHF)，大腸桿菌(E. coli BL21)(購自 promega)表達(dá)、純化鐵蛋白，電子顯微鏡驗(yàn)證表征其籠型結(jié)構(gòu)。(2)、在鐵蛋白氨基端融合一個(gè)綠色熒光蛋白，表達(dá)純化制備表面展示了熒光蛋白的鐵蛋白籠型結(jié)構(gòu)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)和熒光性能表征。(3)、在氨基端融合有綠色熒光蛋白鐵蛋白H鏈的氨基端再融合一段腫瘤靶向短肽RGD(購自上海生工)，制備出表面同時(shí)展示了熒光蛋白和腫瘤靶向肽的鐵蛋白籠型結(jié)構(gòu)。(4)、基于表面同時(shí)展示了熒光蛋白和腫瘤靶向肽的鐵蛋白籠型結(jié)構(gòu)、在其內(nèi)腔合成Fe3O4納米顆粒，制備成具有腫瘤靶向、熒光、磁性的鐵蛋白多功能探針。一種納米探針檢測(cè)腫瘤，其步驟是(1)、利用A549 (購自武漢大學(xué)中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心)、U87MG(購自武漢大學(xué)中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心)等腫瘤細(xì)胞驗(yàn)證探針用于腫瘤的靶向識(shí)別功能。(2)、顯微成像檢測(cè)該三功能探針用于腫瘤的熒光成像功能。(3)、核磁共振成像驗(yàn)證三功能探針用于腫瘤的磁共振成像功能。(4)、三功能探針檢測(cè)能夠特異性地鑒定腫瘤細(xì)胞，并實(shí)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞的熒光成像及磁共振成像本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具體以下優(yōu)點(diǎn)和效果本研究利用基因操縱技術(shù)，在鐵蛋白H鏈的氨基端融合了腫瘤靶向肽和綠色熒光蛋白，并基于鐵蛋白原有的亞鐵氧化酶的功能，對(duì)鐵蛋白能進(jìn)行體外生物礦化、在其內(nèi)腔合成Fe3O4納米顆粒，從而制備出一種有機(jī)/無機(jī)雜合的三功能腫瘤檢測(cè)納米探針。鐵蛋白本身具有優(yōu)良的生物相容性、作為Fe3O4納米顆粒的表面保護(hù)基團(tuán)還可以穩(wěn)定內(nèi)腔的Fe3O4納米顆粒。該納米探針把腫瘤靶向、熒光成像、磁共振成像多功能融為一體，使用方便并能夠?qū)崿F(xiàn)多模式的同步檢測(cè)，可望應(yīng)用于特異的腫瘤細(xì)胞研究、腫瘤臨床診斷的多功能適時(shí)成像及腫瘤的載藥靶向治療等。


圖1為一種檢測(cè)腫瘤納米探針的制備方法示意圖。腫瘤靶向肽和綠色熒光蛋白展示于鐵蛋白籠型顆粒表面，在其內(nèi)腔合成Fe3O4納米顆粒。圖2A_a為一種純化的鐵蛋白電泳表征2A_b 2B為一種純化的鐵蛋白與綠色熒光蛋白的融合蛋白的電泳表征2A-c為一種純化的鐵蛋白、綠色熒光蛋白及腫瘤靶向肽RGD的融合蛋白的電泳表征2B_a為一種鐵蛋白籠型顆粒結(jié)構(gòu)的電鏡表征2B_b為一種表面展示了綠色熒光蛋白的鐵蛋白籠型顆粒電鏡表征2B-c為一種表面展示了綠色熒光蛋白和腫瘤靶向肽RGD的鐵蛋白籠型顆粒的電鏡表征3A為一種鐵蛋白籠型顆粒內(nèi)腔合成Fe3O4納米顆粒的電鏡表征3B為一種表面展示了綠色熒光蛋白、內(nèi)腔合成了 Fe3O4納米顆粒的鐵蛋白籠型顆粒電鏡表征3C為一種表面展示有熒光蛋白和腫瘤靶向肽的鐵蛋白籠型結(jié)構(gòu)，既完整的三功能納米探針表電鏡表征圖。圖4A為一種三功能納米探針用于腫瘤細(xì)胞A549特異的熒光成像。圖4B為一種與圖4A中熒光成像的A549腫瘤細(xì)胞的明場(chǎng)圖像。圖4C為一種三功能納米探針用于腫瘤細(xì)胞U87MG特異的熒光成像。圖4D為與圖4A中熒光成像的U87MG腫瘤細(xì)胞的明場(chǎng)圖像。圖5A為不同濃度(0，2，6，20，60，200nM)的三功能探針T2磁共振成像結(jié)果5B為不同濃度(0，2，6，20，60，200nM)的三功能探針磁共振成像對(duì)應(yīng)的T2弛豫時(shí)間圖5C_a為未處理的A549細(xì)胞的T2磁共振成像結(jié)果5C_b為無靶向功能鐵蛋白顆粒處理的A549細(xì)胞的T2磁共振成像結(jié)果5C-c為具有靶向、熒光、磁性的三功能鐵蛋白顆粒探針處理的A549細(xì)胞的T2 磁共振成像結(jié)果5C_d為未處理的U87MG細(xì)胞的T2磁共振成像結(jié)果5C_e為無靶向功能鐵蛋白顆粒處理的U87MG細(xì)胞的T2磁共振成像結(jié)果5C_f為具有靶向、熒光、磁性的三功能鐵蛋白顆粒探針處理的U87MG細(xì)胞的T2 磁共振成像結(jié)果圖。
具體實(shí)施例方式鐵蛋白是直徑為12納米的中空蛋白球，具有三個(gè)不同界面外表面和亞基界面和內(nèi)腔，這三個(gè)界面通過人工設(shè)計(jì)可被賦予新的功能。在鐵蛋白的氨基端融合了 RGD腫瘤靶向短肽和綠色熒光蛋白，制備籠型鐵蛋白顆粒，使其表面展示腫瘤靶向短肽和綠色熒光蛋白，然后基于鐵蛋白原有的亞鐵氧化酶的功能，在其內(nèi)腔合成Fe3O4納米顆粒，從而制造成一種腫瘤靶向的磁共振成像和熒光成像的多功能納米顆粒，可望應(yīng)用于特異的腫瘤細(xì)胞研究、腫瘤臨床診斷的多功能適時(shí)成像和腫瘤的載藥靶向治療等。實(shí)施例1 一種檢測(cè)腫瘤納米探針的制備方法，其步驟是(1)通過聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)擴(kuò)增合成人鐵蛋白重鏈基因rHF，插入到表達(dá)載體pET-28a(購自promega公司)上，構(gòu)建出表達(dá)鐵蛋白重鏈的表達(dá)質(zhì)粒ρΕΤ-rHF，轉(zhuǎn)化入大腸桿菌E. coli BL21UDE3)(購自promega公司)，37°C恒溫、200r/min振蕩培養(yǎng)培養(yǎng)至 0D600在0. 4 0. 6之間，向培養(yǎng)物加IPTG至終濃度lmmol/L，培養(yǎng)物均在25°C繼續(xù)誘導(dǎo)培養(yǎng)8h后，4°C、6000g離心收集細(xì)胞，細(xì)胞沉淀以Tris-HCl緩沖液(20mM Tris-HCl, 50mM NaCl,pH 8. 0)清洗菌體一次，然后重懸于30mLTris-HCl緩沖液中，超聲破碎后，以12000r/ min離心30min，收集上清液置于60°C水浴中反應(yīng)lOmin，然后12000r/min離心20min，收集上清液用Amicon Ultral5超濾管(IOOKDa MW cut-off)(購自millipore公司)濃縮。濃縮的蛋白樣品用分子篩柱Superdex 20010/300GL或Superose 610/300GL(購自GE公司) 純化，收集洗脫峰，獲得純化的籠型結(jié)構(gòu)的鐵蛋。(2)質(zhì)粒pET-rHF中插入綠色熒光蛋白基因(PCR擴(kuò)增合成)，構(gòu)建表達(dá)鐵蛋白與綠色熒光蛋白的融合蛋白的表達(dá)質(zhì)粒pET-GFP-rHF，大腸桿菌E. coli BL21(ADE3)表達(dá)、 純化融合蛋白(具體試驗(yàn)方法同上)，制備出表面展示了熒光蛋白的鐵蛋白籠型結(jié)構(gòu)。(3)在質(zhì)粒pET-GFP-rHF中插入RGD短肽表達(dá)基因(購自上海生工)，構(gòu)建表達(dá)鐵蛋白-綠色熒光蛋白-腫瘤靶向肽RGD的融合蛋白的表達(dá)質(zhì)粒pET28a-RGF，大腸桿菌 E. coli BL21(ADE3)表達(dá)、純化融合蛋白(具體試驗(yàn)方法同上)，制備出表面同時(shí)展示了熒光蛋白和腫瘤靶向肽的鐵蛋白籠型結(jié)構(gòu)。(4)基于表面同時(shí)展示了熒光蛋白和腫瘤靶向肽的鐵蛋白籠型結(jié)構(gòu)，在其內(nèi)腔合成Fe3O4納米顆粒，具體方法為30mL 0. 4 μ M rHF蛋白(或GFP-rHF蛋白或RGF蛋白)的 NaCl (0. 1M)溶液脫氣后加到滴定儀的反應(yīng)杯中，通入高純氮?dú)?，置?5°C恒溫水浴中。采用滴定儀恒滴定模式，整個(gè)反應(yīng)過程反應(yīng)液的PH值用50mM的NaOH滴定控制在8. 5。12. 5mM 的硫酸亞鐵銨((NH4)2Fe(SO4)2 · 6H20)和4. 17mM的H2O2新鮮配制溶液同時(shí)以0. 16mL/min 的速度加入到上述反應(yīng)液中，30分鐘后停止滴加，使反應(yīng)液中每個(gè)蛋白籠形結(jié)構(gòu)的理論鐵原子載量達(dá)到5000。反應(yīng)液在停止滴加后繼續(xù)反應(yīng)5分鐘，然后加入0. 6mL 0. 3M的檸檬酸鈉溶液螯合掉多余的鐵離子，接著降溫到室溫，即成功獲得內(nèi)腔合成Fe3O4納米顆粒的鐵蛋白探針，鐵蛋白籠型結(jié)構(gòu)表面展示了熒光蛋白和腫瘤靶向肽，由于其表面已具有了熒光蛋白和腫瘤靶向肽，再加上內(nèi)腔的Fe3O4納米顆粒，即為完整的具有腫瘤靶向、熒光、磁性的鐵蛋白多功能探針。實(shí)施例2 三功能腫瘤檢測(cè)探針用于腫瘤細(xì)胞的特異性熒光成像，其步驟是(1)選擇人惡性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞株U87MG(購自武漢大學(xué)中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心)和人非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞株A549細(xì)胞購自武漢大學(xué)中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心)，其細(xì)胞表面都具有腫瘤標(biāo)志物α νβ 3整合素特異的上調(diào)表達(dá)。細(xì)胞用含有10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)液，在37°C，5%的二氧化碳環(huán)境中傳代培養(yǎng)。傳代比例1 2。(2)U87MG和A549細(xì)胞鋪在中央粘好蓋玻片的培養(yǎng)皿中，在37°C，5%的二氧化碳環(huán)境中24-36小時(shí)，達(dá)到50%細(xì)胞匯合度后，PBS緩沖液洗3遍，換為結(jié)合緩沖液(20mM Tris-HCl，150mM NaCl,lmM Ca2+，ImM Mg2+, 1 % BSA,pH 7. 4)，把制備好的三功能鐵蛋白納米探針加入細(xì)胞至終濃度為50nM，37°C孵育1個(gè)小時(shí)，在熒光顯微鏡下檢測(cè)其熒光，并用沒有融合腫瘤靶向肽的鐵蛋白顆粒作為對(duì)照。(3)熒光檢測(cè)發(fā)現(xiàn)在U87MG和A549細(xì)胞的表面，具有很明顯的綠色熒光信號(hào)(圖 4)，而沒有攜帶腫瘤靶向肽的鐵蛋白顆粒不能在U87MG和A549細(xì)胞上產(chǎn)生熒光信號(hào)，說明上述制備的多功能探針可以用于腫瘤細(xì)胞的特異性靶向識(shí)別和熒光成像。實(shí)施例3 三功能腫瘤檢測(cè)探針作為造影劑用于腫瘤細(xì)胞的磁共振成像。其步驟是(1)選擇人惡性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞株U87MG(購自武漢大學(xué)中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心)和人非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞株A549細(xì)胞購自武漢大學(xué)中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心)，其細(xì)胞表面都具有腫瘤標(biāo)志物α νβ 3整合素特異的上調(diào)表達(dá)。細(xì)胞用含有10%胎牛血清的 DMEM培養(yǎng)液，在37°C，5%的二氧化碳環(huán)境中傳代培養(yǎng)。傳代比例1 2。(2)106個(gè)現(xiàn)71^和々549細(xì)胞(購自武漢大學(xué)中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心)PBS緩沖液洗 3 遍，換為結(jié)合緩沖液(20mM Tris-HCl, 150mM NaCl, ImMCa2+, ImM Mg2+, 1% BSA, pH 7. 4)，把制備好的三功能鐵蛋白納米探針或是沒有融合腫瘤靶向肽、但融合有熒光蛋白并含有Fe3O4納米顆粒鐵蛋白顆粒加入細(xì)胞中使其探針終濃度為50nM，37°C孵育30分鐘。(3)三功能納米探針處理的細(xì)胞利用4. 7T成像儀進(jìn)行T2成像，U87MG和A549細(xì)胞的T2弛豫時(shí)間分別為283. 8ms和314. Oms0而用沒有融合腫瘤靶向肽的鐵蛋白顆粒處理的U87MG和A549細(xì)胞的T2弛豫時(shí)間分別為457. 3ms和451. 3ms。沒有用任何造影劑處理的U87MG和A549細(xì)胞的T2弛豫時(shí)間分別為454. 4ms和447. 6ms。說明上述制備的三功能納米探針用于腫瘤細(xì)胞磁共振成像時(shí)可以引起T2弛豫時(shí)間的顯著降低。所以該三功能納米探針可以用于腫瘤細(xì)胞的特異性靶向識(shí)別和磁共振成像。
權(quán)利要求
1. 一種檢測(cè)腫瘤納米探針的制備方法，其步驟是A、通過聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增合成人鐵蛋白重鏈基因r/F，插入到表達(dá)載體pET-28a上， 構(gòu)建出表達(dá)鐵蛋白重鏈的表達(dá)質(zhì)粒pET-rfF，轉(zhuǎn)化入大腸桿菌五coli BL21 (ADE3),37 °C恒溫、200 r/min振蕩培養(yǎng)培養(yǎng)至0D600在0.4 0. 6之間，向培養(yǎng)物加IPTG至終濃度 1 mmol/L，培養(yǎng)物均在25 °C繼續(xù)誘導(dǎo)培養(yǎng)8 h后，4 6000 g離心收集細(xì)胞，細(xì)胞沉淀以Tris-HCl緩沖液20 mM Tris-HCl, 50 mM NaCl, pH 8. 0，清洗菌體一次，然后重懸于30 mLTris-HCl緩沖液中，超聲破碎后，以12000 r/min離心30 min，收集上清液置于60 ！水浴中反應(yīng)10 min，然后12000 r/min離心20 min，收集上清液用Amicon Ultral5超濾管濃縮，濃縮的蛋白樣品用分子篩柱Superdex 200 10/300 GL或Superose 6 10/300 GL純化，收集洗脫峰，獲得純化的籠型結(jié)構(gòu)的鐵蛋；B、質(zhì)粒pET-r/F中插入綠色熒光蛋白基因，構(gòu)建表達(dá)鐵蛋白與綠色熒光蛋白的融合蛋白的表達(dá)質(zhì)粒pET-ff^-rfF，大腸桿菌五coli BL21 ( λ DE3)表達(dá)、純化融合蛋白，制備出表面展示了熒光蛋白的鐵蛋白籠型結(jié)構(gòu)；C、在質(zhì)粒pET-ff^-rl中插入RGD短肽表達(dá)基因，構(gòu)建表達(dá)鐵蛋白-綠色熒光蛋白-腫瘤靶向肽RGD的融合蛋白的表達(dá)質(zhì)粒pET28a-/ 6F，大腸桿菌五coli BL21 (XDE3)表達(dá)、 純化融合蛋白，制備出表面同時(shí)展示了熒光蛋白和腫瘤靶向肽的鐵蛋白籠型結(jié)構(gòu)；D、基于表面同時(shí)展示了熒光蛋白和腫瘤靶向肽的鐵蛋白籠型結(jié)構(gòu)，在其內(nèi)腔合成Fe3O4 納米顆粒，方法為30 mL 0.4 μ M rHF蛋白或GFP-rHF蛋白或RGF蛋白的NaCl溶液脫氣后加到滴定儀的反應(yīng)杯中，通入高純氮?dú)?，置?5 °C恒溫水浴中，采用滴定儀恒滴定模式， 整個(gè)反應(yīng)過程反應(yīng)液的PH值用50 mM的NaOH滴定控制在8. 5，12. 5 mM的硫酸亞鐵銨和 4.17 mM的H202新鮮配制溶液同時(shí)以0. 16 mL/min的速度加入到上述反應(yīng)液中，30分鐘后停止滴加，使反應(yīng)液中每個(gè)蛋白籠形結(jié)構(gòu)的理論鐵原子載量達(dá)到5000，反應(yīng)液在停止滴加后繼續(xù)反應(yīng)5分鐘，然后加入0.6 mL 0. 3 M的檸檬酸鈉溶液螯合掉多余的鐵離子，接著降溫到室溫，成功獲得內(nèi)腔合成Fe3O4納米顆粒的鐵蛋白探針，鐵蛋白籠型結(jié)構(gòu)表面展示了熒光蛋白和腫瘤靶向肽，再加上內(nèi)腔的Fe3O4納米顆粒，為完整的腫瘤靶向、熒光、磁性的鐵蛋白多功能探針。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種檢測(cè)腫瘤納米探針的制備方法，其步驟(1)、構(gòu)建表達(dá)鐵蛋白重鏈的表達(dá)質(zhì)粒，大腸桿菌表達(dá)、純化鐵蛋白，電子顯微鏡驗(yàn)證表征其籠型結(jié)構(gòu)。(2)、在鐵蛋白氨基端融合一個(gè)綠色熒光蛋白，表達(dá)純化制備表面展示了熒光蛋白的鐵蛋白籠型結(jié)構(gòu)。(3)、在氨基端融合有綠色熒光蛋白鐵蛋白H鏈的氨基端再融合一段腫瘤靶向短肽RGD，制備出表面同時(shí)展示了熒光蛋白和腫瘤靶向肽的鐵蛋白籠型結(jié)構(gòu)。(4)、基于表面同時(shí)展示了熒光蛋白和腫瘤靶向肽的鐵蛋白籠型結(jié)構(gòu)、在其內(nèi)腔合成Fe3O4納米顆粒，制備成具有腫瘤靶向、熒光、磁性的鐵蛋白多功能探針。該納米探針把腫瘤靶向、熒光成像、磁共振成像多功能融為一體，能夠?qū)崿F(xiàn)多模式的同步檢測(cè)。
文檔編號(hào)A61K49/14GK102234679SQ20111020353
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月20日
發(fā)明者危宏平, 崔宗強(qiáng), 張先恩, 張治平, 李可 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院武漢病毒研究所