基于智能人工蛋白和介孔硫化银构建肿瘤纳米荧光/光声/CT高分辨成像探针及其同步光热和光门控精准给药治疗研究

This project is planned to prepare fluorescent, photoacoustic and CT probe based on mesoporous silver sulfide and smart artificial protein for the neoplasm of the pancreas tumor model with multimodal imaging; at the same time, use it to therapy of tumors with the help of silver sulfide by photothermal and light gating drug release. The basic research method is that mesoporous silver sulfide is used as fluorescent and photoacoustic agent, then anti-tumor drug and CT contrast agent are loaded into it. After coupling smart artificial protein on the channel ostiole, which can response to the thermal energy, then multiple-function probe is obtained. Finally, multiple-functional fluorescent, photoacoustic and CT contrast agent suitable for molecular – cell - organization - living in different scales is established, and the multimodal imaging theory and method are also established. It will provide the reliable research on clinical application of cancer occurrence and development of the basic research of malignant tumor.

本项目拟基于介孔硫化银和智能人工蛋白，利用胰腺肿瘤开展肿瘤的荧光、光声、CT多模态高分辨成像诊断的同时，借助硫化银的光热作用开展肿瘤的同步光热和智能人工蛋白分子光开关门控介孔硫化银释药精准治疗研究；其基本研究思路是将兼具荧光和光声响应的硫化银制备成介孔结构，以其为载体装载CT造影剂和抗肿瘤药物后连接热敏感的智能靶向性人工蛋白作为孔道的分子光开关，得到具有多重功能的靶向性探针，基于胰腺肿瘤模型开展肿瘤的荧光、光声、CT高分辨成像诊断的同时，借助硫化银的光热作用可逆地改变人工蛋白结构，实现孔道内抗肿瘤药物的门控间断释放，从而同步达到光热和光门控给药精准治疗的目的。最后，在此基础上建立能适用于分子-细胞-组织-活体不同尺度的，集荧光、光声、CT、光热和门控给药为一体的多功能探针，为研究癌症发生发展基本规律、恶性肿瘤的高分辨成像精准诊疗提供可靠的新方法。

本项目基于介孔硫化银和智能人工蛋白，利用肿瘤模型开展肿瘤的荧光、光声、CT多模态高分辨成像诊断的同时，借助硫化银的光热作用开展肿瘤的同步光热和智能人工蛋白分子光开关门控介孔硫化银释药精准治疗研究；其基本研究思路是将兼具荧光和光声响应的硫化银制备成介孔结构，以其为载体装载CT造影剂和抗肿瘤药物后连接热敏感的智能靶向性人工蛋白作为孔道的分子光开关，得到具有多重功能的靶向性探针，基于肿瘤模型开展肿瘤的荧光、光声、CT高分辨成像诊断的同时，借助硫化银的光热作用可逆地改变人工蛋白结构，实现孔道内抗肿瘤药物的门控间断释放，从而同步达到光热和光门控给药精准治疗的目的。最后，在此基础上建立能适用于分子-细胞-组织-活体不同尺度的，集荧光、光声、CT、光热和门控给药为一体的多功能探针，为研究癌症发生发展基本规律、恶性肿瘤的高分辨成像精准诊疗提供可靠的新方法。项目原预期在国际SCI 收录权威期刊发表论著8-10篇，其中影响因子大于5的3-5篇，申请国家发明专利1-2项，培养从事交叉学科研究的博士研究生和硕士研究生9-12名；实际发表SCI论文38篇(影响因子大于5的有32篇，大于10的有14篇)，申请国家发明专利7项(其中已获授权4项)，培养毕业了11名博士和3名硕士，在成果方面超出了最初的计划。