靶向肿瘤干细胞的双模态分子探针的制备与表征

【立论依据及设计思路】 肿瘤干细胞具有无限自我更新能力,与肿瘤的生长、转移和复发具有密切联系。CD133是目前研究最为广泛的肿瘤干细胞表面特异性标志物。前期研究结果已经证实胰腺癌组织与细胞中均存在CD133⁺肿瘤干细胞。本设计以胰腺癌干细胞为着眼点,以其特异性标志物CD133 为靶点,制备表面耦连抗CD133单克隆抗体, 以稀土上转换发光纳米材料(UCNPs)、顺磁氧化铁(SPIO)为显像剂,涵盖MRI和光学两种成像信号的多模态分子影像探针,并通过体内外实验验证其生物安全性及靶向性。 【实验内容】 (1)改良化学共沉淀法制备SPIO并通过修饰将二羧基PEG连接到表面;(2)热分解及配体交换法制备UCNPs并修饰;(3)通过SPIO表面羧基与UCNPs表面氨基的酰胺化反应,制备SPIO/UCNPs复合纳米材料;(4)MTT,溶血实验、微核实验、半数致死量实验等评价 SPIO/UCNPs的生物安全性;(5)酰胺化反应将抗CD133抗体耦联到SPIO/UCNPs纳米复合物表面,得到最终的双模态探针;(6)双模态分子影像探针(CD133mAb-SPIO/UCNPs)的表征及亲和力、体内代谢、体内分布、体内外靶向实验。 【材料】 氯化钇、氯化镱、氯化铒、正硅酸四乙酯、氟化铵、聚丙烯酸、CD133抗体、二羧基聚乙二醇、十六烷基三甲基溴化铵、人胰腺癌细胞系PANC-1、NOD-SCID小鼠。 【可行性】 (1)前期工作:已熟练掌握UCNPs及SPIO的制备与修饰方法,并已完成SPIO/UCNPs复合纳米材料的制备及部分生物安全性评价实验。(2)实验平台:依托教育部分子影像重点实验室。 【创新性】 (1)利用多模态分子影像技术追踪肿瘤干细胞,是一种可以在活体条件下进行的、无创、动态、高分辨率的特异性靶向检测方法,为肿瘤的早期诊断、治疗决策、疗效监测、预后评估等问题提供了新的解决思路;(2)经文献查新检索,表面耦连抗CD133单克隆抗体, 以SPIO、UCNPs为显像剂,涵盖MRI和光学两种成像信号的双模态分子影像探针,国内外未见报道。