一種用于細胞成像的熒光金納米復合物的制備方法技術

本發明專利技術涉及復合納米粒子制備技術領域，提供了一種用于細胞成像的熒光金納米復合物的制備方法，包括：合成金納米粒子的步驟；將聚賴氨酸殼層包覆到所述金納米粒子表面的步驟；利用所述殼層表面氨基與琥珀酰亞胺基的反應修飾熒光染料與靶向分子的步驟；本發明專利技術的有益效果為：采用靜電自組裝和氨基交聯方法制備，操作簡單，成本低廉；氨基酸、聚賴氨酸和多肽分子均為生物分子，綠色環保，避免了使用毒性大的還原劑和表面活性劑，具有很好的生物相容性；利用金納米粒子的表面等離子體效應提高染料分子熒光強度及在細胞中的光穩定性；靶向分子的引入提升復合物對特定腫瘤細胞的熒光成像效果；在細胞成像、疾病檢測和靶向藥物研發等領域中應用前景廣闊。

Method for preparing fluorescent gold nano composite for cell imaging

The present invention relates to the technical field of composite nanoparticles, provides a method for the preparation of fluorescent gold nano composite cell imaging includes: synthesis of gold nanoparticles; poly lysine coated shell to the gold nanoparticle surface step; using the shell surface amino succinimide reaction modification fluorescent dyes and targeted molecular steps; the invention has the advantages that the electrostatic self-assembly and amino crosslinking preparation method, simple operation, low cost; amino acid, poly lysine and polypeptide molecules are biological molecules, green environmental protection, avoid reducing agent and surfactant toxicity, has good biocompatibility; light stability using surface plasmon effect of gold nanoparticles to improve the fluorescence intensity and dye molecules in the cell targeting molecules; The fluorescence imaging effect of the composite on the specific tumor cells is promoted, and the application prospect is wide in the fields of cell imaging, disease detection and target drug research and development.

【技術實現步驟摘要】


本專利技術涉及復合納米粒子制備
，特別涉及一種用于細胞成像的熒光金納米復合物的制備方法。

技術介紹

熒光標記已成為化學和生物傳感及成像研究的重要手段，但傳統有機染料存在亮度低、易光漂白等缺點，這些問題極大限制了熒光法在生物成像領域的應用。近年來，隨著納米技術的發展，熒光納米粒子越來越多地被應用于傳感和成像方面。不同于傳統的有機小分子染料，熒光納米粒子如半導體量子點、共軛聚合物、碳納米點和染料修飾的納米粒子等熒光納米結構在細胞內擁有亮度高和光穩定性好等優點。目前已有報道表明，將熒光納米粒子優異的光學特性和腫瘤靶向分子結合后，可實現對腫瘤細胞的熒光成像。
貴金屬納米粒子由于其具有表面等離子體共振的光學特性，越來越多地被應用于化學和生物傳感分析。其中，金納米粒子的表面易修飾、化學惰性高和生物兼容性好等特性使其被廣泛應用于細胞成像與疾病治療研究中。

技術實現思路

本專利技術的目的就是克服現有技術的不足，提供了一種用于細胞成像的熒光金納米復合物的制備方法；當金納米粒子表面包覆殼層形成核殼納米結構后，基于其表面等離子體共振的光學特性，可顯著提升附近的熒光分子發光強度及光穩定性；利用核殼納米結構的獨特性質，在其表面修飾熒光染料和腫瘤細胞靶向分子后，可制得熒光強度高、細胞環境中光信號穩定的熒光納米復合物。將該種熒光納米復合物應用于細胞成像，相比傳統有機染料，具有更好的特異性和光穩定性；該復合物可被細胞高效吸收，并具有較好的細胞成像效果。
本專利技術的技術方案是：采用金納米粒子作為基底，以簡便的“一鍋法”在其表面包覆生物大分子如聚賴氨酸，制得核殼納米結構；并在其表面修飾熒光染料，以及可特異性結合整合素蛋白αvβ3的肽段作為靶向分子；制得復合物的結構如圖1所示；制備過程操作簡便、省時，且避免了使用細胞毒性較大的還原劑和穩定劑，使該復合物具有良好的生物相容性和細胞成像功能，特別對整合素蛋白αvβ3過表達腫瘤細胞有優異的成像效果。
本專利技術一種用于細胞成像的熒光金納米復合物的制備方法，利用靜電自組裝與氨基交聯將聚賴氨酸殼層包覆到金納米粒子表面，并利用殼層表面氨基與琥珀酰亞胺基的反應修飾熒光染料與靶向分子；具體包括：
合成金納米粒子的步驟；將聚賴氨酸殼層包覆到所述金納米粒子表面的步驟；以及利用所述殼層表面氨基與琥珀酰亞胺基的反應修飾熒光染料與靶向分子的步驟。
進一步的，合成金納米粒子的步驟為：燒瓶用王水浸泡30分鐘，以去離子水清洗干凈；向燒瓶中按毎10mL去離子水加5mg氨基酸的比例分別加入去離子水和氨基酸，室溫下充分攪拌溶解；然后按毎5mg氨基酸加入100μL的比例加入氯金酸溶液，所述氯金酸溶液的濃度為0.1mol/L，室溫下攪拌3小時，溶液由無色逐漸變為深紅色，即得金納米粒子溶液。
進一步的，將聚賴氨酸殼層包覆到所述金納米粒子表面的步驟為：在燒瓶中將所述金納米粒子溶液稀釋1倍，向其中加入聚賴氨酸溶液和氨基交聯劑，所述聚賴氨酸溶液的濃度為25mg/ml，添加量為毎4ml金納米粒子稀釋溶液添加100-200μL聚賴氨酸溶液；所述氨基交聯劑的添加量為毎4ml金納米粒子稀釋溶液添加0.2mg氨基交聯劑；調pH值至弱堿性，室溫下攪拌3-5小時，得到包裹產物溶液。
進一步的，利用殼層表面氨基與琥珀酰亞胺基的反應修飾熒光染料與靶向分子的步驟具體為：將所述包裹產物溶液離心1次，吸走上清液后，用相同體積去離子水再分散，攪拌狀態下，毎4mL包裹產物溶液中加入50μL濃度為1mmol/L的帶琥珀酰亞胺基的Cy3熒光染料和25-200μL濃度為1mmol/L的6-（馬來酰亞胺基）己酸琥珀酰亞胺酯，室溫下避光攪拌30-120分鐘，然后毎4mL反應溶液中加入200μL濃度為1mmol/L的含RGD（精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸）肽段的靶向分子，繼續避光攪拌12小時，然后將所得溶液離心吸走上清液，用去離子水分散，即制得用于細胞成像的熒光金納米復合物。
進一步的，所述氨基酸為賴氨酸、色氨酸、精氨酸或酪氨酸中的一種或幾種。
進一步的，所述氨基交聯劑為3,3’-二硫代雙（磺酸琥珀酰亞氨基丙酸酯）或雙琥珀酰亞胺辛二酸酯中的一種。
進一步的，所述弱堿性為pH值9-10。
進一步的，所述熒光染料為吸收峰與金納米粒子SPR光譜存在交疊的染料。
進一步的，靶向分子為含RGD序列且一端為半胱氨酸的多肽中的一種。
本專利技術還提供了一種用于細胞成像的熒光金納米復合物，所述熒光金納米復合物用上述制備方法制備。
本專利技術的有益效果為：采用靜電自組裝和氨基交聯方法制備核殼金納米復合物，操作簡單，成本低廉；復合物制備過程中使用的氨基酸、聚賴氨酸和多肽分子均為生物分子，綠色環保，避免了使用毒性較大的還原劑和表面活性劑，使該復合物具有很好的生物相容性；利用金納米粒子的表面等離子體效應可提高染料分子熒光強度以及在細胞中的光穩定性；靶向分子的引入可提升復合物對特定腫瘤細胞的熒光成像效果；在細胞成像、疾病檢測和靶向藥物研發等實際領域中應用前景廣闊。
附圖說明
圖1所示為本專利技術實施例中熒光金納米復合物結構示意圖。
其中：1-金納米粒子、2-為聚賴氨酸殼層、3-熒光染料、4-靶向分子。
具體實施方式
下文將結合具體附圖詳細描述本專利技術具體實施例。應當注意的是，下述實施例中描述的技術特征或者技術特征的組合不應當被認為是孤立的，它們可以被相互組合從而達到更好的技術效果。在下述實施例的附圖中，各附圖所出現的相同標號代表相同的特征或者部件，可應用于不同實施例中。
本專利技術實施例一種用于細胞成像的熒光金納米復合物的制備方法，包括：
合成金納米粒子的步驟；將聚賴氨酸殼層包覆到所述金納米粒子表面的步驟；以及利用所述殼層表面氨基與琥珀酰亞胺基的反應修飾熒光染料與靶向分子的步驟。
優選的，合成金納米粒子的步驟為：燒瓶用王水浸泡30分鐘，以去離子水清洗干凈；向燒瓶中按毎10mL去離子水加5mg氨基酸的比例分別加入去離子水和氨基酸，室溫下充分攪拌溶解；然后按毎5mg氨基酸加入100μL的比例加入氯金酸溶液，所述氯金酸溶液的濃度為0.1mol/L，室溫下攪拌3小時，溶液由無色逐漸變為深紅色，即得金納米粒子溶液。
優選的，將聚賴氨酸殼層包覆到所述金納米粒子表面的步驟為：在燒瓶中將所述金納米粒子溶液稀釋1倍，向其中加入聚賴氨酸溶液和氨基交聯劑，所述聚賴氨酸溶液的濃度為25mg/ml，添加量為毎4ml金納米粒子稀釋溶液添加100-200μL聚賴氨酸溶液；所述氨基交聯劑的添加量為毎4ml金納米粒子稀釋溶液添加0.2mg氨基交聯劑；調pH值至弱堿性，室溫下攪拌3-5小時，得到包裹產物溶液。
優選的，利用殼層表面氨基與琥珀酰亞胺基的反應修飾熒光染料與靶向分子的步驟具體為：將所述包裹產物溶液離心1次，吸走上清液后，用相同體積去離子水再分散，攪拌狀態下，毎4mL包裹產物溶液中加入50μL濃度為1mmol/L的帶琥珀酰亞胺基的熒光染料和25-200μL濃度為1mmol/L的6-（馬來酰亞胺基）己酸琥珀酰亞胺酯，室溫下避光攪拌30-120分鐘，然后毎4mL反應溶液中加入200μL濃度為1mmol/L的含RGD（精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸）肽段的靶向分子，繼續避光本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于細胞成像的熒光金納米復合物的制備方法，包括合成金納米粒子的步驟，其特征在于，還包括：將聚賴氨酸殼層包覆到所述金納米粒子表面的步驟；以及利用所述殼層表面氨基與琥珀酰亞胺基的反應修飾熒光染料與靶向分子的步驟。

【技術特征摘要】
1.一種用于細胞成像的熒光金納米復合物的制備方法，包括合成金納米粒子的步驟，其特征在于，還包括：
將聚賴氨酸殼層包覆到所述金納米粒子表面的步驟；以及利用所述殼層表面氨基與琥珀酰亞胺基的反應修飾熒光染料與靶向分子的步驟。
2.如權利要求1所述的用于細胞成像的熒光金納米復合物的制備方法，其特征在于，合成金納米粒子的步驟為：燒瓶用王水浸泡30分鐘，以去離子水清洗干凈；向燒瓶中按毎10mL去離子水加5mg氨基酸的比例分別加入去離子水和氨基酸，室溫下充分攪拌溶解；然后按毎5mg氨基酸加入100μL的比例加入氯金酸溶液，所述氯金酸溶液的濃度為0.1mol/L，室溫下攪拌3小時，溶液由無色逐漸變為深紅色，即得金納米粒子溶液。
3.如權利要求2所述的用于細胞成像的熒光金納米復合物的制備方法，其特征在于，將聚賴氨酸殼層包覆到所述金納米粒子表面的步驟為：在燒瓶中將所述金納米粒子溶液稀釋1倍，向其中加入聚賴氨酸溶液和氨基交聯劑，所述聚賴氨酸溶液的濃度為25mg/ml，添加量為毎4ml金納米粒子稀釋溶液添加100-200μL聚賴氨酸溶液；所述氨基交聯劑的添加量為毎4ml金納米粒子稀釋溶液添加0.2mg氨基交聯劑；調pH值至弱堿性，室溫下攪拌3-5小時，得到包裹產物溶液。
4.如權利要求3所述的用于細胞成像的熒光金納米復合物的制備方法，其特征在于，利用殼層表面氨基與琥珀酰亞胺基的反應修飾熒光染料與靶向分子的步驟具體為：將所述包裹產物溶液離心1次，吸走上清液后，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李立東，唐馥，王淳，王曉瑜，
申請(專利權)人：北京科技大學，
類型：發明
國別省市：北京;11