叶酸受体靶向的石墨烯光声层析分子成像探针的研究

Early detection of cancer is very important because the generally earlier the cancer is detected higher the chance for cure. The novel nanoparticles for medical imaging provide an efficiently analytical technology for early detection of cancer. In this project, we propose a a facile, one-step method for synthesis of folate-targeted nano-reduced graphene oxide (nano-rGO) using a natural active protein, bovine serum albumin (BSA), as a reductant and stabilizer.We investigate the biocompatibility & Safety, stability, selectivity and sensitivity. We also construct dedicated photoacoustic/ultrasonic dual-modality imaging platform, which has an excellent optical absorption contrast with high ultrasonic resolution. We further investigate photoacoustic imaging of nano-rGO in living mice. Therefore, this project provide not only a novel method for tumor-targeting photoacoustic imaging, but also has important methodological implications for early detection of other disease.

本项目面向癌症早期诊断的重大需求，针对当前纳米医学成像探针存在的灵敏度低、靶向性差等问题。通过超声剥离和活性蛋白还原的方法，制备稳定的、生物相容的、叶酸受体靶向的高灵敏纳米还原氧化石墨烯探针；结合光声层析分子成像这种无损、非电离、具有高穿透深度和高对比度的成像方式，构建一种用于活体肿瘤组织的光声层析分子成像平台。在此基础上，通过荷瘤小鼠模型，进一步研究纳米还原氧化石墨烯探针在小鼠体内的稳定性，生物安全性，对肿瘤组织识别的特异性及其成像的灵敏度。本项目突出解决肿瘤靶向性纳米还原氧化石墨烯探针的制备，及其高灵敏活体光声层析分子成像的问题，不仅为癌症的早期诊断提供新手段和新方法，同时也拓宽了纳米还原氧化石墨烯这种新型材料的应用范围，对其他疾病的早期诊断也具有重要的借鉴意义。

本项目面向癌症早期诊断的重大需求，针对当前纳米医学成像探针存在的灵敏度低、靶向性差等问题。通过超声剥离、白蛋白还原、蛋白自组装等方法，制备稳定的、生物相容的、肿瘤靶向的高灵敏纳米还原氧化石墨烯探针、二硫化钼纳米片、白蛋白吲哚菁绿纳米探针、聚多巴胺还原氧化石墨烯纳米探针、吲哚菁绿聚多巴胺纳米探针等；结合光声层析分子成像这种无损、非电离、具有高穿透深度和高对比度的成像方式，构建一种用于活体肿瘤组织的光声层析分子成像平台。在此基础上，通过荷瘤小鼠模型，进一步研究纳米探针在小鼠体内的稳定性，生物安全性，对肿瘤组织识别的特异性及其成像的灵敏度。本项目共计发表JCR一区SCI论文6篇，申请发明专利8项，培养了2名硕士研究生，1名博士研究生。成果获深圳市科学技术二等奖。本项目突出解决肿瘤靶向性光声分子成像探针的制备，及其高灵敏活体光声层析分子成像的问题，不仅为癌症的早期诊断提供新手段和新方法，同时也拓宽了二维纳米材料的应用范围，对其他疾病的早期诊断也具有重要的借鉴意义。