正电子核素掺杂主动靶向性肿瘤纳米探针及活体成像

拟通过微型化合成将正电子核素直接掺杂标记在纳米颗粒内部，以标记了肿瘤靶向配体的PEG等聚合物对上述纳米颗粒进行表面修饰，研究一种新型的正电子核素掺杂主动靶向性肿瘤纳米探针，并将其用于活体动物肿瘤的正电子发射融合计算机扫描成像（PET/CT）检测。这种肿瘤纳米探针设计，可明显提高放射性核素的标记密度和肿瘤靶向配体标记密度，有效防止标记核素的泄露和流失，大大简化标记操作，改善纳米探针表面电荷特性。以上特点有利于提高检测灵敏度和改善配体的靶向识别作用，实现对活体肿瘤的高对比度成像检测。与本项目直接相关的前期研究已经开展近两年，所获实验结果支持以上的研究思路。本项目研究内容和研究目标，符合当前肿瘤基础研究、临床诊断和治疗、纳米肿瘤药物研究对活体肿瘤表征手段的迫切需求。项目研究前景有很好的成长性，通过改变所掺杂的核素种类或表面标记靶向配体，可研究更多针对肿瘤、或其它疾病的靶向检测探针和治疗药物。

正电子发射融合计算机扫描成像（PET/CT）是灵敏度最高的临床分子影像技术。创新研究具有更高灵敏度和靶向病灶识别能力的PET纳米探针，对重大疾病基础研究和临床应用研究具有重要意义。项目研究了源自68Ga发生器的核素分离、纯化装置，可在10分钟内完成核素纯化；研究了快速、微量合成68Ga掺杂Fe3O4纳米颗粒的新方法，可在15分钟内实现微克级探针的合成，核素标记率达到80%以上；通过对纳米颗粒进行氨基酸修饰，保证了探针的稳定性和分散性，在20分钟内可完成探针体内导入。将68Ga掺杂Fe3O4新探针用于活体小动物重大疾病包括动脉粥样硬化和实体瘤的PET成像检测。实验结果表明，新探针对动脉粥样硬化可实现早期炎症阶段显像；对恶性肿瘤具有靶向靶向识别能力，其影像对比度优于已报到的各类PET探针。项目研究建立了一套完整的核素掺杂纳米探针制备、修饰、导入和成像方法及操作步骤。本项目研究，有望为粥样动脉硬和肿瘤早期PET/CT诊断提供新方法，可直接用于药物开发、疗效评估等临床基础研究；研究成果具有发展成为临床PET诊断试剂和新方法的潜质。