多功能树状大分子包裹的纳米金颗粒作为平台用于癌细胞的CT成像研究

发展多功能分子影像学造影剂应用于肿瘤的早期诊断是当前纳米医学和影像诊断学的发展趋势。本项目拟采用Diatrizoic acid（DTA）传统CT造影剂和靶向试剂（叶酸和RGD多肽）修饰的第五代聚酰胺胺（poly(amidoamine), PAMAM）树状大分子包裹合成纳米金颗粒，并以此有机/无机杂化纳米粒子作为平台，应用于人类上皮癌细胞和脉管新生和转移瘤的CT靶向成像研究。DTA和靶向试剂修饰的树状大分子包裹的纳米金颗粒可以从三个层面上促进癌细胞的CT成像诊断：1.含DTA的树状大分子纳米器件有利于DTA的造影富集；2.纳米金颗粒是一种新型的CT影像造影剂，和修饰在树状大分子表面的DTA的协同作用，将大大提高CT成像的灵敏度；3.靶向试剂的修饰利于癌细胞的精确定位。本研究将为探索新型的、复合型、多功能分子影像学造影剂应用于肿瘤的早期诊断开辟新的思路。

发展多功能分子影像学造影剂应用于肿瘤的早期诊断是当前纳米医学和影像诊断学的发展趋势。本项目采用Diatrizoic acid（DTA）传统CT造影剂和靶向试剂（叶酸和RGD多肽）修饰的第五代聚酰胺胺（poly(amidoamine), PAMAM）树状大分子包裹合成纳米金颗粒，并以此有机/无机杂化纳米粒子作为平台，应用于人类上皮癌细胞和脉管新生和转移瘤的CT靶向成像研究。项目研究涵盖了树状大分子包裹的金纳米颗粒（dendrimer-entrapped gold nanoparticles, Au DENPs）的合成、表面修饰、靶向试剂的修饰以及同时含有DTA和纳米金颗粒的基于树状大分子的纳米颗粒的合成、表面修饰与生物功能化，研究了这些纳米颗粒的生物相容性，评价了它们对体外癌细胞和体内肿瘤模型的靶向CT成像性能。发现乙酰化和聚乙二醇（PEG）化修饰可以提高Au DENPs的稳定性和生物相容性，可以使该材料成功用于动物血池和人肺腺癌模型的CT造影；叶酸和RGD多肽对树状大分子的表面修饰可以使其具有靶向功能，成功用于相关肿瘤模型的靶向CT成像诊断；修饰或复合了DTA的Au DENPs 或树状大分子稳定化的纳米金颗粒（Dendrimer-stabilized gold nanoparticles, Au DSNPs）可以大大提高CT成像的灵敏度，通过进一步的靶向试剂修饰可以完成对相关肿瘤模型的靶向CT成像。本研究为探索新型的、复合型、多功能分子影像学造影剂应用于肿瘤的早期CT诊断提供了借鉴，具有重要的理论和现实意义。