【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于涉及生物成像探針，尤其涉及一種dna介導的磁性二聚組裝體雙模態成像探針及其制備方法和應用。
技術介紹
1、磁共振成像(mri)作為一種非侵入性工具，在揭示復雜的軟組織結構和功能方面發揮著重要作用。由于臨床低場mri系統(≤3t)的成像靈敏度較差，以及存在偽影信號的干擾，準確區分腫瘤信號與假陽性信號的挑戰加劇。當前，通常在7t或更高場強下工作的超高場強mri，產生了增強的空間分辨率和更高的信噪比。
2、作為增強mri靈敏度的有效策略，造影劑(通常分為t1造影劑或t2造影劑)與mri檢測的結合，拓展了檢測的靈敏度。t1-t2雙模態成像是減少假陽性診斷的有效策略，與單模成像方法相比，提供了更準確的診斷信息。
3、然而，傳統t1-t2雙模態磁共振造影劑中固有的磁場不均勻性導致在超高場條件下產生強烈的磁化作用和顯著的t2衰減效應。這導致非預期的t1弛豫率的衰減和t2弛豫率的過度增強。因此，迫切需要開發超高場定制的t1-t2雙模態mri造影劑，通過定制合理的納米磁性，確保在超高場mri應用中獲得優異的t1-t2雙模成像性能。
技術實現思路
1、針對現有技術的缺陷，本專利技術提供了一種dna介導的磁性二聚組裝體雙模態成像探針及其制備方法和應用，通過dna構建精密的自組裝納米結構，調節其整體磁學特性。通過精確控制水相不同粒徑的氧化鐵單體納米粒子的耦合數，組裝為二聚體結構，進一步導致磁不規則性和可控的放大磁化，促進水質子t1弛豫的顯著能力。基于超小氧化鐵納米顆粒
2、為實現上述目的，本專利技術的技術方案為：
3、本專利技術第一方面提供了一種dna介導的磁性二聚組裝體雙模態成像探針的制備方法，包括以下步驟：
4、s1：將三價鐵化合物、油酸鈉、己烷和第一非極性溶劑混合，并在60-90℃下保持4-8h，獲得油酸鐵絡合物，將油酸鐵絡合物、油醇和有機溶劑在250℃下反應10-40min，得到油相不同粒徑的氧化鐵單體納米粒子；
5、s2：采用配體交換法，將所述油相不同粒徑的氧化鐵單體納米粒子在有機溶劑中與親水性分子進行表面親水性修飾，得到水相不同粒徑的氧化鐵單體納米粒子；
6、s3：將步驟二得到的水相不同粒徑的氧化鐵單體納米粒子與第一dna序列連接反應，得到第一dna序列編碼納米粒子；
7、s4：將步驟二到的水相不同粒徑的氧化鐵單體納米粒子與第二dna序列連接反應，得到第二dna序列編碼納米粒子；
8、s5：將所述第一dna序列編碼納米粒子和第二dna序列編碼納米粒子進行堿基配對反應，利用高特異性dna序列進行精確連接，得到不同粒徑的氧化鐵二組裝體，其中超小氧化鐵納米顆粒形成的氧化鐵二組裝體為所述的dna介導的磁性二聚組裝體雙模態成像探針。
9、在一優選實施例中，所述步驟s1中所述三價鐵化合物、所述油酸鈉、所述第一非極性溶劑和所述己烷的投料比為1～100mmol：1～20ml：5～100ml；所述油酸鐵絡合物、所述油醇和所述有機溶劑的投料比為1～100mmol：1～20ml：1～100mmol。
10、在一優選實施例中，所述步驟s1中所述第一非極性溶劑選自水、乙醇、丙酮、甲醇、n，n-二甲基甲酰胺或乙酸中的一種或幾種；
11、所述有機溶劑選自二苯醚、十八烯、十六烷、十八烷、二十烷或二十二烷中的一種或幾種。
12、在一優選實施例中，在所述步驟s2中，所述配體交換法包括：將所述油相不同粒徑的氧化鐵單體納米粒子加入到第一極性溶劑與第二非極性溶劑的混合溶劑中，加入親水性分子，反應得到水相不同粒徑的氧化鐵單體納米粒子。
13、在一優選實施例中，所述第一極性溶劑為鄰二氯苯、氯仿、正己烷、環己烷或甲苯中一種或多種；
14、所述第二非極性溶劑為丙酮、乙醇、n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜或乙腈中的一種或多種；
15、所述親水分子為聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚多巴胺、內消旋-二巰基丁二酸鈉、半胱氨酸、巰基丁二酸、多巴胺、泊洛沙姆、檸檬酸或巰基丙酸中的一種或幾種。
16、在一優選實施例中，所述步驟s3和s4中，第一dna序列和第二dna序列分別為含有polyc序列的雙嵌段dna序列，且polyc嵌段與所述水相不同粒徑的氧化鐵單體納米粒子連接。
17、在一優選實施例中，所述polyc嵌段與所述水相不同粒徑的氧化鐵單體納米粒子之間以范德華力、氫鍵作用力、分子內π-π作用力、分子間π-π作用力、分子間p-π作用力、以及dna與金屬離子之間的金屬離子-π作用力連接。
18、在一優選實施例中，所述步驟s5中，所述堿基配對序列大于或等于10個堿基對。
19、基于相同的專利技術構思，本專利技術第二方面還提供了一種dna介導的磁性二聚組裝體雙模態成像探針，是由上述的制備方法制備得到的。
20、基于相同的專利技術構思，本專利技術第三方面還提供了一種dna介導的磁性二聚組裝體雙模態成像探針在制備腫瘤識別的t1-t2雙模態mri造影劑中的應用，優選所述水相氧化鐵單體納米粒子的粒徑為3nm，即粒徑3nm的水相氧化鐵單體納米粒子形成的dna介導的磁性二聚組裝體雙模態成像探針制備成t1-t2雙模態磁共振造影劑均增強t1弛豫率和t2弛豫率，在超高場mri應用中獲得優異的t1-t2雙模成像性能。
21、本專利技術由于采用以上技術方案，使其與現有技術相比具有以下的優點和積極效果：
22、1、本專利技術提供的提供一種dna介導的磁性二聚組裝體雙模態成像探針制備方法，通過dna構建精密的自組裝納米結構，調節其整體磁學特性。具體來說，通過控制精確不同粒徑的氧化鐵單體納米粒子的耦合數，形成二聚體結構進一步導致磁不規則性和可控的放大磁化，促進水質子t1弛豫的顯著能力，其r2/r1值約為5.93，屬于t1-t2雙模對比造影劑的理想范圍(5<r2/r1<10)。磁性二聚組裝體雙模態成像探針的設計在一定程度上減小了組裝帶來的超高場的強t2衰減效應的影響，使得超高場t2信號增強的同時，增加了t1成像效果。從而加強了磁敏感的金屬原子與水分子之間的相互作用，并適當延長了水分子的滯留時間，因此，上述作用共同加強了納米探針在超高場下的t1成像能力，使其在高場磁共振下仍然擁有較好的磁共振成像效果。
23、2、本專利技術提供的一種dna介導的磁性二聚組裝體雙模態成像探針的制備方法中，dna連接反應主要是為了將水相不同粒徑的氧化鐵單體納米粒子轉變為dna編碼納米粒子。通過使用含有polyc序列的dna序列，實現納米粒子之間的可控的精確組裝，進而有效提升本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種DNA介導的磁性二聚組裝體雙模態成像探針的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的DNA介導的磁性二聚組裝體雙模態成像探針的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中所述三價鐵化合物、所述油酸鈉、所述第一非極性溶劑和所述己烷的投料比為1～100mmol：1～20mL：5～100mL；所述油酸鐵絡合物、所述油醇和所述有機溶劑的投料比為1～100mmol：1～20mL：1～100mmol。
3.根據權利要求1所述的DNA介導的磁性二聚組裝體雙模態成像探針的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中所述第一非極性溶劑選自水、乙醇、丙酮、甲醇、N，N-二甲基甲酰胺或乙酸中的一種或幾種；
4.根據權利要求1所述的DNA介導的磁性二聚組裝體雙模態成像探針的制備方法，其特征在于，在所述步驟S2中，所述配體交換法包括：將所述油相不同粒徑的氧化鐵單體納米粒子加入到第一極性溶劑與第二非極性溶劑的混合溶劑中，加入親水性分子，反應得到水相不同粒徑的氧化鐵單體納米粒子。
5.根據權利要求4所述的DNA介導的磁性二聚組裝體雙模態成像探針的制備
6.根據權利要求1所述的DNA介導的磁性二聚組裝體雙模態成像探針的制備方法，其特征在于，所述步驟S3和S4中，第一DNA序列和第二DNA序列分別為含有polyC序列的雙嵌段DNA序列，且polyC嵌段與所述水相不同粒徑的氧化鐵單體納米粒子連接。
7.根據權利要求6所述的DNA介導的磁性二聚組裝體雙模態成像探針的制備方法，其特征在于，所述polyC嵌段與所述水相不同粒徑的氧化鐵單體納米粒子之間以范德華力、氫鍵作用力、分子內π-π作用力、分子間π-π作用力、分子間p-π作用力、以及DNA與金屬離子之間的金屬離子-π作用力連接。
8.根據權利要求7所述的DNA介導的磁性二聚組裝體雙模態成像探針的制備方法，其特征在于，所述步驟S5中，所述堿基配對序列大于或等于10個堿基對。
9.一種如權利要求1-8所述的DNA介導的磁性二聚組裝體雙模態成像探針的制備方法制備得到的DNA介導的磁性二聚組裝體雙模態成像探針。
10.一種如權利要求9所述的DNA介導的磁性二聚組裝體雙模態成像探針在制備腫瘤識別的T1-T2雙模態MRI造影劑中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種dna介導的磁性二聚組裝體雙模態成像探針的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的dna介導的磁性二聚組裝體雙模態成像探針的制備方法，其特征在于，所述步驟s1中所述三價鐵化合物、所述油酸鈉、所述第一非極性溶劑和所述己烷的投料比為1～100mmol：1～20ml：5～100ml；所述油酸鐵絡合物、所述油醇和所述有機溶劑的投料比為1～100mmol：1～20ml：1～100mmol。
3.根據權利要求1所述的dna介導的磁性二聚組裝體雙模態成像探針的制備方法，其特征在于，所述步驟s1中所述第一非極性溶劑選自水、乙醇、丙酮、甲醇、n，n-二甲基甲酰胺或乙酸中的一種或幾種；
4.根據權利要求1所述的dna介導的磁性二聚組裝體雙模態成像探針的制備方法，其特征在于，在所述步驟s2中，所述配體交換法包括：將所述油相不同粒徑的氧化鐵單體納米粒子加入到第一極性溶劑與第二非極性溶劑的混合溶劑中，加入親水性分子，反應得到水相不同粒徑的氧化鐵單體納米粒子。
5.根據權利要求4所述的dna介導的磁性二聚組裝體雙模態成像探針的制備方法，其特征在于，所述第一極性溶劑為鄰二氯苯...
【專利技術屬性】
技術研發人員：凌代舜，李方園，劉尋，梁澤宇，杜慧，
申請(專利權)人：上海交通大學，
類型：發明
國別省市：
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