一种多功能纳米平台及其在宫颈癌成像和协同治疗方面的应用

本发明属于高分子材料，具体涉及一种多功能纳米平台au/fends在宫颈癌成像和协同治疗方面的应用

背景技术：

1、宫颈癌是最常见的妇科恶性肿瘤之一，也是女性癌症相关死亡的主要原因。目前，放射治疗是宫颈癌的有效治疗方法。然而，放疗抵抗和活性氧(ros)生成不足是放射治疗失败的常见原因，需要显著增加放疗剂量以实现优异的肿瘤治疗效果。然而，较高的辐射剂量可能会损害邻近的正常组织，并诱导放射性膀胱炎、放射性直肠炎等器官严重的不良反应。在过去的几十年里，以顺铂为基础的化疗药物一直是放射治疗经典的增敏剂，但由于化疗药物的不良反应而受到极大的限制。开发同时具备低毒且高效的放射增敏剂是目前研究的热点。

2、近年来，由于纳米材料在生物医学领域的优势，其在诊断，成像和增强放射治疗策略中具有广阔的应用前景。特别是金纳米粒子(aunps)，高z材料，具有较强的x射线或伽玛射线衰减能力，可作为放射增敏剂在肿瘤内沉淀辐射能，提高放射治疗效率。当电离辐射击中aunps时，aunps可以吸收更多的光子。光子与aunps的相互作用会发射各种电子。随后，发射的电子会直接损伤dna，或间接与水相互作用产生ros损伤dna，诱导细胞凋亡和坏死。此外，aunps还具有优异的ct成像效果，可以清晰区分肿瘤和正常组织的边界，从而实现成像引导的精准放射治疗。此外，研究人员发现fe基纳米材料能够促进化学动力学治疗(cdt)。cdt可以通过芬顿反应或类芬顿反应催化内源性h2o2转化为ros，从而通过损伤dna和灭活蛋白质导致肿瘤细胞显著凋亡。特别是，fe3+可将高浓度gsh氧化为gssg，同时促进fe3+转化为fe2+，提高芬顿反应效率，产生大量羟自由基。生物膜中的多不饱和脂肪酸容易被自由基氧化，导致脂质过氧化和铁死亡，从而增强放射治疗。综上所述，开发一种有效且简单的方法将aunps和fenps组装成一种多功能纳米平台，对于临床宫颈癌成像和治疗具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种多功能纳米平台au/fends在宫颈癌成像和协同治疗方面的应用。

2、该方法通过一步法合成具有优异生物相容性、超小尺寸的au/fends。该纳米平台具有优异的的放疗增敏效果和化学动力学性能，可以作为一种优异的放疗增敏剂和芬顿反应制剂，实现放疗和化学动力治疗的协同治疗。此外，该纳米平台具有ct成像功能，可以作为一种优异的造影剂，准确定位肿瘤的位置。综上所述，集成了放疗增敏，化学动力学治疗，ct成像于一体的的纳米平台au/fends，可以作为一种纳米药物，为宫颈癌的临床诊断和治疗提供一种新的有效策略。

3、本发明所述的多功能纳米平台au/fends的制备方法，其具体步骤如下：

4、量取5ml去离子水，逐滴加入200μl巯基化的长链聚合物(可以是聚乙烯亚胺，壳聚糖，聚乙二醇)作为配体。继续加入不同摩尔比例(10:1-6:1)的haucl4和fecl3溶液,室温条件下搅拌30min使其混合均匀。接下来，向体系中加入300μl还原剂(可以是硼氢化钠、水合肼或柠檬酸钠)，室温条件下搅拌30min。待溶液混合均匀后，以60-100℃的温度下搅拌5h。

5、反应结束后，将得到的产物装入渗析袋，在去离子水中渗析8h，每隔2h换一次水，除去未反应的离子和其它杂质。渗析结束后，取出渗析袋中的溶液，通过减压蒸馏除去溶液中的水分，然后真空干燥得到固体样品。将所得固体重新分散在5ml的去离子水中，超声震荡10min，所得溶液即为多功能纳米平台au/fends，常温避光条件下保存。

6、本发明优点如下：

7、1.多功能纳米平台au/fends具有超小尺寸(小于5nm)，呈现出优异的红色荧光性质，具有较深的组织穿透力，在肿瘤组织内扩散均匀；

8、2.多功能纳米平台au/fends具有优异的生物相容性，可作为一种安全的纳米药物用于宫颈癌的ct成像、荧光成像、和放疗/化学动力学协同治疗等功能集成和应用；

9、3.多功能纳米平台au/fends具有优异的的放疗增敏效果和化学动力学性能，可以作为一种优异的放疗增敏剂和芬顿反应制剂，实现宫颈癌的放疗和化学动力治疗的协同治疗；

10、4.多功能纳米平台au/fends具有优异的ct成像和荧光成像效果，可以作为一种优异的造影剂，准确定位肿瘤的位置。避免射线对周围正常组织的损伤，实现精准放射治疗；

11、5.多功能纳米平台au/fends的制备过程简单，条件温和，重复性好，绿色无污染；

技术特征：

1.一种多功能纳米平台，其特征在于：所述的多功能纳米平台为au/fends，其中au和fe的摩尔比例为10～6:1，具有＜5nm超小尺寸，能呈现出优异的红色荧光性质，具有较深的组织穿透力，在肿瘤组织内扩散均匀。

2.权利要求1所述的一种多功能纳米平台在宫颈癌成像和协同治疗方面的应用，其特征在于：多功能纳米平台au/fends能针对宫颈癌具有ct成像、荧光成像、放疗/化学动力学协同治疗等方面集成于一体的功能并获得综合应用。

3.根据权利要求2所述的一种多功能纳米平台在宫颈癌成像和协同治疗方面的应用，其特征在于:多功能纳米平台au/fends具有优异的的放疗增敏效果和化学动力学性能，能够作为一种优异的放疗增敏剂和芬顿反应制剂，实现宫颈癌的放疗和化学动力治疗的协同治疗。

4.根据权利要求2所述的一种多功能纳米平台在宫颈癌成像和协同治疗方面的应用，其特征在于:多功能纳米平台au/fends具有优异的ct成像和荧光成像效果，能够作为一种优异的造影剂，准确定位肿瘤的位置，避免对正常组织的损伤，实现精准放射治疗。

技术总结
本发明提供一种多功能纳米平台及其在宫颈癌成像和协同治疗方面的应用，属于纳米材料技术领域。该纳米平台Au/FeNDs具有优异的的放疗增敏效果和化学动力学性能，可以作为一种优异的放疗增敏剂和芬顿反应制剂，实现放疗和化学动力治疗的协同治疗。此外，该纳米平台具有优异的CT成像和荧光成像功能，可以作为一种优异的造影剂，准确定位肿瘤的位置。综上所述，集成了放疗增敏，化学动力学治疗、CT成像、荧光成像于一体的的多功能纳米平台Au/FeNDs，可以作为一种纳米药物，为宫颈癌的临床诊断和治疗提供一种新的有效策略。

技术研发人员：林权,王泽,王东洲,王铁君,李星辰,刘安楠,梁豪
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27