磷酸钙/聚丙烯酸包覆荧光金纳米簇组装体核壳纳米粒子的制备及在癌症诊疗中的应用

MVC1        随着纳米材料科学与现代医学技术的飞速发展,特别是多功能无机纳米粒子作为纳米药物平台用于多模成像和诊断治疗于一体的潜在的应用的研究已成为最近材料科学的前沿领域。相比其它无机纳米材料,由于磷酸钙具有良好的生物相容性而备受关注。磷酸钙是人体骨骼和牙齿的主要成分,其在人体内不会产生免疫反应,能有效的避免免疫细胞的吞噬。同时,磷酸钙(CaP)纳米粒子能粘附跟传递活性大分子生物药物(如抗体、蛋白质、造影剂、核酸等),作为靶向药物载体进入到人体受损或病变组织部位,基于其良好的生物活性和生物相容性, 使其成为最具潜力的新型纳米药物载体材料。但现有的合成方法很难大量合成高分散、粒径均一的磷酸钙纳米粒子,且单纯磷酸钙纳米粒子自身载药量较低,功能单一,无法实现癌症的诊疗一体化。

        因此,东北师范大学化学学院王春刚老师及其研究团队针对这一问题开发了一种简单、新颖、重复性好的方法制备出具有超高载药量、聚集增强荧光和pH响应性的金纳米簇组装体(AuNCs-A)@聚丙烯酸(PAA)/CaP纳米药物输送系统,实现对癌症的双模式成像(CT及荧光成像)诊断与治疗一体化。相关结果发表在Small上http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.201403517/full。该方法利用PAA的稳定与导向作用,同步实现了金纳米簇的球形组装体与磷酸钙的包覆,并且通过调节钙离子与荧光金纳米簇的用量精确控制该纳米粒子“壳”厚度与“核”大小,首次大量可控合成AuNCs-A@PAA/CaP 纳米粒子。值得一提的是,PAA的引入在提高该纳米粒子的载药能力(阿霉素载药量达110%)的同时还起到pH开关的作用,构筑得到具有超高载药量及pH响应性的纳米药物输送系统,同时将荧光和CT成像技术集于一体,实现对癌症的双模式成像诊断与化疗一体化。该工作所报道的合成方法为合成新型多功能纳米材料提供了新的思路,且对于促进基于磷酸钙多功能纳米材料在纳米医学领域的发展起到积极作用。