透明质酸靶向的多功能聚乙烯亚胺/金复合纳米平台的构建及其肿瘤CT诊断

Development of novel multifunctional CT imaging contrast agents for early-stage targeted cancer diagnosis is one of the major challenge in current research work. In this study, we aim to employ diatrizoic acid-modified polyethyleneimine (PEI) polymer as a basic platform (PEI-DTA) to entrap gold nanoparticles (AuNPs) within the interior of the platform. The nanoprobes integrated with both iodine and gold will be used as a dual element CT contrast agent. In the mean time, modification of the PEI-DTA with hyaluronic acid is able to render the nanoprobes with ability to specifically identify cancer cells overexpressing CD44 receptors for targeted CT imaging. The use of cost-effective PEI polymer with internal cavity and abundant peripheral functional groups as the basic platform can achieve the effective loading of dual CT imaging elements. Furthermore, the multifunctional modification of PEI periphery enables the nanoprobes with targeting specificity. Meanwhile, the use of PEI as carrier can significantly improve the stability, biocompatibility and blood circulation time of the nanoprobes.. This study will open new directions for the exploration of novel multifunctional nano-platforms for targeted CT imaging of tumors.

开发新型的多功能CT成像造影剂以实现对肿瘤组织的早期靶向诊断是目前研究工作面临的一大挑战。本项目拟采用泛影酸（DTA）修饰的聚乙烯亚胺（PEI）高分子聚合物作为基础平台（PEI-DTA），通过内部包裹制备纳米金颗粒，获得含有碘和金双造影元素的CT造影剂；通过对PEI-DTA表面修饰靶向试剂透明质酸（HA），赋予纳米探针对高CD44受体表达癌细胞在体外和体内的精准识别和靶向CT成像。本项目采用廉价易得的PEI作为基础平台，充分利用PEI分子内部有空腔，外部有众多可修饰官能团的结构特点，实现双CT造影元素的负载，通过对PEI表面进一步多功能化修饰，实现纳米平台的靶向功能，预期PEI作为载体可以有效地提高造影剂的稳定性、生物相容性和血液循环时间，为设计研发新型的、复合型多功能纳米平台用于肿瘤的靶向精确识别和CT成像检测提供了新的思路。

开发新型的多功能CT成像造影剂以实现对肿瘤组织的早期靶向诊断是目前研究工作面临的一大挑战。本项目采用泛影酸（DTA）修饰的聚乙烯亚胺（PEI）高分子聚合物作为基础平台（PEI-DTA），通过内部包裹制备纳米金颗粒，制备的PEI包裹的纳米金颗粒（Au PENPs），纳米金颗粒平均粒径在4.0 nm，具有良好的水溶性和胶体稳定性。同时，所制备的Au PENPs在给定的浓度范围内，具有良好的细胞相容性。且所制备的含有碘和金双造影元素的CT造影剂，可以实现碘和金双元素协同CT成像，其成像效果优于传统的小分子含碘造影剂（如欧乃派克）。随后，通过对PEI-DTA表面修饰靶向试剂透明质酸（HA），赋予纳米探针对高CD44受体表达癌细胞在体外和体内的精准识别和靶向CT成像。本项目采用廉价易得的PEI作为基础平台，充分利用PEI分子内部有空腔，外部有众多可修饰官能团的结构特点，实现双CT造影元素的负载，通过对PEI表面进一步多功能化修饰，实现了纳米平台的靶向功能，且PEI作为载体可以有效地提高造影剂的稳定性、生物相容性和血液循环时间，为设计研发新型的、复合型多功能纳米平台用于肿瘤的靶向精确识别和CT成像检测提供了新的思路。