针对目前前列腺癌早期诊断困难的现状,本项目将重点研究开发基于新型多功能纳米结构的具有前列腺癌早期诊断功能的,特异性、高灵敏度纳米检测技术。我们提出"多功能纳米探针"的构建思路。以体内痕量循环肿瘤细胞富集、成像为目的,将具有荧光、核磁成像和磁富集功能的超顺磁纳米颗粒基元材料,以氧化硅,生物相容性高分子为载体,构建多功能纳米结构,与对前列腺癌细胞表面具有多位点识别的活性肿瘤标志物(如,抗MUC-1、HER2、CEA等)相结合,通过微观结构设计避免各组装功能基元间的相互干扰,构建可以发挥各功能基元协同作用的纳米探针。该探针可对体内痕量前列腺癌细胞精确识别,同时通过其荧光功能结合活体荧光断层扫描成像仪,核磁共振造影,实现对前列腺癌细胞的定量、可视化分析,该研究项目的开展为重大疾病预警和早诊研究提出了一个新途径。
Trace prostate tumor cells;Early detection;Nanosystem;Quantitative and visible;Multi-site targeting
本课题已顺利按指标完成,在本项目资助下,已发表了7篇标注了项目资助编号的SCI收录论文,其中IF>3.0的论文4篇,总影响因子=35。申请发明专利3项,其中1项获授权。培养了 2名硕士研究生,还有一名博士和2名硕士在读。 本项目申请立项是基于申请人在多功能纳米材料及其生物检测方面的研究基础,面向肿瘤的早期检测和有效治疗的这个世界性难题,通过纳米材料的结构设计、及荧光、磁性、有机-无机多元复合,构建具有肿瘤细胞的特异性、高灵敏的纳米检测技术,利用纳米材料独特的光、电、磁物理特性,开发针对循环肿瘤细胞的检测技术,并且开发新型的肿瘤抑制用的纳米载体。本项目是以肿瘤的体外检测技术及诊疗一体化纳米系统的设计、构建及其生物学效应研究为主要目标,通过设计新型纳米结构(指具有非对称形状、表面特性及表面功能化的复合结构),通过纳米材料的特殊性能和效应来探索特异、高灵敏、快速、定量的体外检测技术,以及设计新型的发挥各基元协同效应的诊疗一体化载体。其中还涉及到一些进行免疫检测所必需的抗体与纳米材料的偶联优化,探针特性与检测效果的关系等研究。 经过四年系统深入地研究,本课题完成了项目书的三大主体研究内容及目标(1)完成了纳米功能基元的制备及其理化性质表征,包括油溶性量子点、油溶性Fe3O4、的合成及表征,以及用于荧光信号放大探针组装的氧化锌纳米颗粒的表面修饰;(2)建立了磁性纳米复合探针的构建及荧光信号放大探针构建的方法,实现了纳米探针的可控、有序组装及物化性质调控;(3)在纳米集成系统的生物检测实验方面,主要开展循环肿瘤细胞的体外检测研究,及其它疾病,如传染病微生物、致病性微生物的体外检测研究;在定量可视化方面,本项目利用自主研发的磁性纳米材料实现了蛋白、生物分子的定量特异检测,且利用荧光探针实现了体外的肿瘤细胞的特异性可视化结合。在体内可视化肿瘤定位研究方面,本项目进行了大量的尝试,开发了可用于肿瘤造影的荧光/CT双模态造影剂。 在预期科研成果方面计划指标为(预计在国内外核心刊物上发表论文4-6篇,其中影响因子大于3的 SCI论文2-3篇,其它SCI论文2-3篇);实际完成情况已发表7篇标注了项目资助编号的SCI收录论文,其中IF>3.0的论文4篇,其它SCI论文3篇。申请发明专利3项,其中1项获授权。