本發(fā)明屬于生物探針領域，具體涉及一種適用于MRI/PA及其他成像的多模式自組裝納米探針及其應用。

背景技術：
分子影像學(MolecularImaging)是未來最具有發(fā)展?jié)摿Φ尼t(yī)學前沿領域之一，它包括多種醫(yī)學影像技術，如：正電子發(fā)射計算機斷層成像(PET)、X射線計算機斷層成像(CT)、核磁共振成像(MRI)、光學成像(包括生物發(fā)光、熒光、近紅外光學成像)、超聲成像(US)等。不同的影像技術各具特色，也各有缺陷,故多模式融合成像成為了當今的研發(fā)熱點。隨著多模式融合影像設備的高速發(fā)展，相繼出現(xiàn)了PET/CT、PET/MR、光聲成像(PA，PAUS)等新技術，通過強強聯(lián)合、優(yōu)勢互補，有望將精細的解剖結構和分子功能信息有機結合，更好的實現(xiàn)疾病的早防、早診、早治，幫助臨床醫(yī)生對癥下藥，實現(xiàn)個體化治療，從而減輕患者的痛苦和經(jīng)濟負擔，對人類的健康具有重大意義。以PET/MRI為例，PET具有高靈敏度、功能顯像的特色，而MRI對軟組織具有高分辨率，可精確提供解剖定位信息，二者聯(lián)合，可實現(xiàn)在分子水平上進行生理、病理過程的無創(chuàng)、實時、可重復成像，在神經(jīng)系統(tǒng)、腫瘤、心血管等疾病診斷方面具有獨特的價值。光聲成像(PA)是近年來迅速發(fā)展的一種影像技術，其利用有光吸收的組織可產(chǎn)生局部聲源，即PA效應，從而根據(jù)光吸收的情況來獲知不同的生理參數(shù)，比如活體內(nèi)的血紅蛋白、黑色素、水、離子等的濃度和氧飽和度。PA的穿透深度可達5-7cm，空間分辨率可達亞毫米級，更容易實現(xiàn)臨床轉化。故光聲顯像也是一種極有潛力的結構、功能和分子的成像模式。如果將PET/MRI與PA成像技術結合，則可將PET/MRI成像的精細的解剖結構與PA成像的深層的分子功能信息有效整合，在同一時刻得到帶有空間與時間信息的、三維的、可定量的高質量圖像，使成像具有對微小病灶的高靈敏度和高特異性，可提供全面的信息。但是，在目前的醫(yī)學成像領域中，PET/MRI/PA三模式融合成像的相關技術鮮有報道。為實現(xiàn)多模式融合成像，多模式探針的成功開發(fā)是重要前提之一。開發(fā)多模式探針的目的在于：1)利用一種對比劑即可實現(xiàn)不同模式的顯像；2)實現(xiàn)靶區(qū)信號的一致性，不存在因為使用不同的對比劑而致信號分布不同的問題。目前，多模式探針中，納米材料作為載體的探針已有一些報道。以碳納米管(CNT)為例，首先，CNT自身帶有熒光，可用于近紅外光學成像，同時CNT在近紅外區(qū)的強吸收還可用于光聲顯像；其次，在CNT制備過程中需金屬(如Co，F(xiàn)e等)催化，純化后仍有殘留的鐵，可用作磁共振造影劑。另外，CNT還可進行多種修飾，以實現(xiàn)提高其量子效率、增強光聲信號、增強核磁信號、產(chǎn)生PET信號等效果。雖然納米材料在多模式探針中的應用極具前景，但由于其工藝可控性、穩(wěn)定性、生物相容性、可降解性、毒性、體內(nèi)吸收及清除性能等一直是爭議的熱點，因此，至今仍未能推廣應用于臨床。目前已報道的納米載體中，有以鐵蛋白或去鐵鐵蛋白作為納米載體的探針。例如，中國專利文獻CN102462847A中，利用去鐵鐵蛋白作腫瘤靶向造影劑的載體，將造影劑包裹其中，靶向富集到腫瘤組織部位，進而進行核磁共振成像。鐵蛋白是天然的鐵儲存蛋白，去鐵鐵蛋白(Apoferritin)是鐵蛋白(ferritin)不含鐵的存在形式。鐵蛋白和去鐵鐵蛋白可在體內(nèi)降解，安全無毒，無免疫原性。同時，由于很多腫瘤細胞表面可以大量表達鐵蛋白特異性受體，通過運鐵蛋白受體－鐵蛋白的結合介導可對鐵蛋白及去鐵鐵蛋白產(chǎn)生內(nèi)吞作用，因此，鐵蛋白和去鐵鐵蛋白對腫瘤細胞也具有較好的靶向性。上述造影劑以去鐵鐵蛋白作為載體，雖然避免了納米材料作為載體的探針通常具有的生物相容性、可降解性、毒性、體內(nèi)吸收及清除性能問題，且具有較好的靶向性，但是，僅能實現(xiàn)核磁共振成像，如果想利用鐵蛋白或去鐵鐵蛋白為載體，進行PET/MRI/PA三模式融合成像，則面臨以下問題：1)目前常用的PET正電子核素為C、F、I等陰離子，在標記于鐵蛋白或去鐵鐵蛋白上時，步驟繁瑣，難度高，產(chǎn)率低，對操作人員輻照劑量大；2)鐵蛋白或去鐵鐵蛋白本身不具有光學性質，采用從紫外至近紅外區(qū)都有光吸收的黑色素可實現(xiàn)PA成像。黑色素(melanin)是一種生物色素,廣泛存在于動物、植物和原生生物體內(nèi)，是酪氨酸或3,4-二羥苯丙氨經(jīng)過一連串化學反應所形成，具有抗氧化、抗腫瘤、抗蛇毒、抗病毒、護肝、防輻射等多種生物活性，目前已商品化。但是，將黑色素加載于鐵蛋白或去鐵鐵蛋白載體上時，不僅由于黑色素粒徑較大，不溶于水、酸和常規(guī)的有機溶劑(乙醇、己烷、丙酮、笨、氯仿等)，只溶于堿，遇氧化劑易脫色，難以加載于載體上，并且，更為重要的是，當用于PA成像的黑色素與用于MRI成像的常用金屬離子共同存在時，由于黑色素的金屬螯合能力強，遇到MRI成像的常用金屬離子(如Fe3+)時易沉淀，即使對黑色素進行修飾，例如采用聚乙二醇進行修飾，也只能在一定程度上提高溶液中黑色素對金屬離子的負載量，無法達到MRI成像和PA成像所需的濃度，MRI與PA的信號強度低、靈敏度也極低。

技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的第一個技術問題是現(xiàn)有技術中的尚未出現(xiàn)適于PET/MRI/PA三模式融合顯像的天然材料納米探針、無法實現(xiàn)PA成像的黑色素與MRI成像的金屬離子在水溶液中穩(wěn)定共存、黑色素對金屬離子的負載量無法達到靈敏成像、常用的PET顯像的正電子非金屬核素無法標記的問題，進而提供一種可實現(xiàn)PET/MRI/PA三模式融合顯像的、高靈敏度、高特異性、可實現(xiàn)全面顯像的納米探針。本發(fā)明解決的第二個技術問題是現(xiàn)有技術中的多模式融合顯像探針在工藝可控性、穩(wěn)定性、生物相容性、可降解性、毒性、體內(nèi)吸收及清除性能等方面存在技術缺陷，進而提供一種工藝簡單、重復性好、生物相容性好、安全無毒、體內(nèi)清除快的多模式融合顯像的納米探針。本發(fā)明的適用于MRI/PA及其他成像的多模式自組裝納米探針，所述納米探針以去鐵鐵蛋白或者鐵蛋白為載體，加載有：通過在載體蛋白溶液酸解離時加入、并在所述載體蛋白溶液重組時包埋于所述載體蛋白中的用于核磁共振成像的金屬離子和用于PA成像的黑色素，以及用于其它成像的功能物質。所述其它成像為PET成像，所述PET成像的功能物質為正電子金屬核素。進一步的，所述正電子金屬核素為55Co、60Cu、61Cu、62Cu、64Cu、66Ga、68Ga、82Rb、86Y、86Zr中的一種。進一步的，所述黑色素為粒徑3-6nm的水溶性粒子。優(yōu)選的，所述黑色素的水溶性粒子的制備方法包括以下步驟：向所述黑色素中加堿使其水解，再加酸中和加入的堿，將得到的黑色素溶液置于超聲波中溶解至澄清，然后再超濾離心過濾，即得。進一步的，所述核磁共振成像的金屬離子為Fe2+、Fe3+、Gd3+、Zn2+、Mn2+、Mn3+、Mn4+、Mn7+、Pt2+中的一種。本發(fā)明的制備上述納米探針的方法，包括以下步驟：(1)取去鐵鐵蛋白或者鐵蛋白溶液，調(diào)節(jié)pH值至1-3，得到解離的蛋白溶液；(2)向步驟1)中得到的所述解離的蛋白溶液中分別加入黑色素、金屬離子，混勻，然后調(diào)節(jié)pH值至7.5-10.0，得到重組的蛋白溶液；(3)向步驟2)中得到的所述重組的蛋白溶液中加入正電子金屬核素，混合均勻，18-37℃下反應至正電子金屬核素標記于蛋白上，即得。進一步的，步驟2)中加入的黑色素、金屬離子以及所述解離的蛋白溶液中的蛋白，三者的摩爾比為(0.5-2)：(500-1500)：1。優(yōu)選的，步驟2)中加入的黑色素、金屬離子以及所述解離的蛋白溶液中的蛋白，三者的摩爾比為1：1000：1。進一步的，步驟2)中通過加入金屬氯化鹽加入金屬離子。本領域技術人員可根據(jù)情況選擇適合的陰離子，包括但不限于SO42-，NO3-，ClO4-或Cl-中的一種。進一步的，步驟2)還包括將所述重組的蛋白溶液純化濃縮的步驟。優(yōu)選的，所述純化濃縮為透析、柱層析、超濾離心中的一種或多種。進一步的，步驟3)還包括將未標記于蛋白上、自由的正電子金屬核素除去的步驟。優(yōu)選的，步驟3)中采用層析脫鹽除去自由的正電子金屬核素。進一步的，所述正電子金屬核素溶液的放射性活度為小于100mCi。上述方法中制備得到的納米探針。本發(fā)明所述的納米探針在多模式融合成像中的應用，特別是在PET/MRI/PA三模式融合成像中的應用。以本發(fā)明所述的納米探針為功能成分的多模式成像劑。本發(fā)明的上述技術方案，相比現(xiàn)有技術具有以下優(yōu)點：(1)本發(fā)明的多模式融合顯像的納米探針，以去鐵鐵蛋白或者鐵蛋白為載體，加載有用于PET成像的正電子核素、用于核磁共振成像的金屬離子、以及用于PA成像的黑色素，實現(xiàn)了PET/MRI/PA三模式融合成像，結合三種成像技術的優(yōu)勢，將PET/MRI成像的精細的解剖結構與PA成像的深層的分子功能信息有效整合，在同一時刻得到帶有空間與時間信息的、三維的、可定量的高質量圖像，使成像具有對微小病灶的高靈敏度和高特異性，可提供全面的信息。首先，本發(fā)明采用生物體內(nèi)天然物質去鐵鐵蛋白或鐵蛋白作為載體，生物相容性較好，并且可有效解決安全性的問題，一方面，去鐵鐵蛋白及鐵蛋白可通過代謝被生物降解，體內(nèi)清除快，另一方面，即使探針滯留生物體內(nèi)，也不易造成的毒副作用；同時，具有較好的腫瘤細胞靶向性，得到的探針具有較好的特異性。第二，去鐵鐵蛋白/鐵蛋白是由24個同源或異源亞基環(huán)繞成空心的球狀，球體內(nèi)腔中有8條親水性離子通道和6條疏水性離子通道，可大量富集用于核磁共振成像的金屬離子，直接包埋金屬離子，不需添加螯合劑；同時，本發(fā)明的用于PET成像的正電子核素，為正電子金屬核素，也可通過去鐵鐵蛋白/鐵蛋白納米籠中的親水通道進入內(nèi)腔，并穩(wěn)定存放，因此，一方面避免了因使用多種螯合劑而產(chǎn)生的相互干擾、影響蛋白構象的問題，不會影響得到的納米探針與生物體的相容性；另一方法，也避免了使用C、F、I等常見非金屬正電子核素的操作繁瑣、難度高、產(chǎn)率低，且對操作人員輻照劑量大的問題。第三，去鐵鐵蛋白/鐵蛋白的空心的球狀結構，使其外側、內(nèi)腔、內(nèi)外交界處均可用于各基序加載，提供的結合位點多，同時加載用于PET成像的正電子金屬核素、用于核磁共振成像的金屬離子、以及用于PA成像的黑色素，仍然可實現(xiàn)良好的穩(wěn)定性，并且三種加載的組分與去鐵鐵蛋白/鐵蛋白可實現(xiàn)良好的比例控制，尤其是用于核磁共振成像的金屬離子、用于PA成像的黑色素、去鐵鐵蛋白/鐵蛋白，三者之間可實現(xiàn)精確定量，避免了傳統(tǒng)生物偶聯(lián)法單結合位點反復加載而造成的重復性差、無法定量的缺陷。第四，由于黑色素的金屬螯合能力強，在溶液中遇到某些金屬離子即沉淀(如Fe3+)，這對于同時實現(xiàn)PA成像(黑色素)與MRI成像(金屬離子)造成極大的阻礙，即使將黑色素的水溶性納米粒子進行PEG(聚乙二醇)修飾，溶液中的黑色素與金屬離子的負載量仍然較低(最大負載量僅為1：100)，對于PA成像與MRI成像的信號過低，靈敏度極低。而本發(fā)明是采用去鐵鐵蛋白/鐵蛋白包裹黑色素與金屬離子，因此，克服了上述問題，得到的納米探針具有良好的穩(wěn)定性。(2)本發(fā)明的納米探針，所述黑色素為粒徑4nm的水溶性粒子，可更好的實現(xiàn)與載體的加載，不僅大大提高了黑色素在水中的溶解量，且更有利于實現(xiàn)用于核磁共振成像的金屬離子、用于PA成像的黑色素、去鐵鐵蛋白/鐵蛋白，三者之間的精確定量。(3)本發(fā)明的納米探針，先在酸性條件下將去鐵鐵蛋白/鐵蛋白解離，向其中加入用于核磁共振成像的金屬離子以及用于PA成像的黑色素，再將pH值調(diào)節(jié)至7.5-10，即恢復重建，形成均勻的包裹上述金屬離子及黑色素的重組的去鐵鐵蛋白/鐵蛋白。利用球狀結構的去鐵鐵蛋白/鐵蛋白的上述pH依賴性，得到的納米探針不僅具有均一、穩(wěn)定的優(yōu)點，其操作方法也極為簡單，重復性好，為PET/MRI/PA三模式融合顯像的推廣應用、乃至靶向分子顯像領域翻開了嶄新的一頁。附圖說明為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實施例并結合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。圖1是實施例1的自組裝PET/MRI/PA三模式納米探針的合成路線圖；圖2是去鐵鐵蛋白、黑色素、FeCl3溶液、AMF的吸收光譜圖；圖3A是去鐵蛋白(APF)的DLS圖；圖3B是黑色素(MNP)的DLS圖；圖3C是自組裝PET/MRI/PA三模式納米探針的AMF的DLS圖；圖4是去鐵鐵蛋白、黑色素、AMF的TEM圖；其中，左上為去鐵鐵蛋白(染色)；右上為黑色素(未染色)；左下為AMF(未染色)；右下為AMF(染色)；圖5是自組裝PET/MRI/PA三模式納米探針的PET成像圖；圖6是自組裝PET/MRI/PA三模式納米探針的MR成像圖；圖7是自組裝PET/MRI/PA三模式納米探針的PA成像圖。具體實施方式本發(fā)明下述各實施例中，所述的去鐵鐵蛋白、鐵蛋白、黑色素、PD-10柱可以選用現(xiàn)有技術中常規(guī)采用的產(chǎn)品進行自組裝PET/MRI/PA三模式納米探針的制備，以下僅給出其中一種型號的產(chǎn)品予以闡述本發(fā)明的效果，市售各型號的產(chǎn)品之間效果并無差異。其中：去鐵鐵蛋白，購自美國西格瑪奧德里奇公司(Sigma-Aldrich)；黑色素，購自美國西格瑪奧德里奇公司(Sigma-Aldrich)；PD-10，購自通用電氣生命科學公司(GEHealthcare)。實施例1自組裝PET/MRI/PA三模式納米探針本實施例的自組裝PET/MRI/PA三模式納米探針為：以去鐵鐵蛋白為載體，加載有用于PET成像的64Cu、用于核磁共振成像的Fe3+、以及用于PA成像的黑色素。本實施例的自組裝PET/MRI/PA三模式納米探針的合成路線如圖1所示，其具體的制備操作如下：首先，將去鐵鐵蛋白以及黑色素做以下處理：取去鐵鐵蛋白90nmol，加入3.6ml的水稀釋，得到去鐵鐵蛋白溶液，備用；將20mg黑色素溶解于10ml的濃度為0.1M(即mol/L)的NaOH水溶液中，溶解后加入0.1M的鹽酸水溶液，調(diào)整pH值至7，再置于超聲中溶解，得到澄清的黑色素水溶液。將上述黑色素水溶液在超濾離心過濾器中進一步純化，截留分子量為30kDa，用去離子水清洗3次，以除去所產(chǎn)生的鹽和其他雜質，最后將其冷凍干燥，得到粒徑為4nm的水溶性粒子的黑色素(簡稱MNP,下同)固體15mg，備用。(1)取上述去鐵鐵蛋白溶液，用HCl調(diào)節(jié)pH值至2，得到解離的蛋白溶液；(2)向步驟1)中得到的所述解離的蛋白溶液中分別加入90nmol的上述備用的黑色素、90μmol的FeCl3，混勻，放置15min，然后用NaOH調(diào)節(jié)pH值至8，得到重組的蛋白溶液；將得到的蛋白溶液通過PD-10柱，以PBS緩沖液(NaCl137mmol/L，KCl2.7mmol/L，Na2HPO410mmol/L，KH2PO42mmol/L，pH＝7.2)為洗脫液，進行層析提純，再將提純后的蛋白溶液加入超濾離心器中，截留分子量為30kDa，進行超濾，得到重組的蛋白納米顆粒，該重組的蛋白中包裹有黑色素及Fe3+，以下簡稱AMF，下同；將所述AMF顆粒用水溶解，即純化后的AMF溶液；(3)向步驟2)中得到的所述AMF溶液中加入放射性活度為1mCi的64CuCl2，混合均勻，25℃下反應30min，將得到的蛋白溶液通過PD-10柱，以PBS緩沖液為洗脫液，進行層析提純，再將提純后的蛋白溶液加入超濾離心器中，截留分子量為30kDa，進行濃縮，即得。下面采用以下實驗對上述PET/MRI/PA三模式納米探針的結構進行驗證：(1)步驟2)中加載用于核磁共振成像的Fe3+以及用于PA成像的黑色素的加載量的測定：以牛血清白蛋白作為標準蛋白，采用Bio-Rad蛋白測定法確定AMF中去鐵鐵蛋白的含量。采用電感耦合等離子體質譜儀(ICP-MS)測定Fe3+的含量。采用紫外-可見分光光度計(安捷倫科技有限公司的Cary60)測定PET/MRI/PA三模式納米探針顆粒的吸收光譜，記錄結果，其結果如圖2所示。其中，曲線1為濃度25μg/mL的去鐵鐵蛋白的吸收光譜、曲線2為濃度4μg/mL的黑色素的吸收光譜、曲線3為濃度10μg/mL的FeCl3溶液的吸收光譜、曲線4為AMF的吸收光譜。以黑色素在不同濃度下的abs680(即吸光值)，建立標準曲線，扣除去鐵鐵蛋白和Fe的abs680，計算AMF中黑色素的含量。由此可以算得本發(fā)明的納米探針AMF中，去鐵鐵蛋白：黑色素：Fe3+的摩爾比為1:1:800。(2)PET/MRI/PA三模式納米探針顆粒的表征：取上述步驟2)中得到的AMF溶液加去離子水稀釋至含APF為250ug/mL、去鐵鐵蛋白溶液(APF,250ug/mL)、黑色素溶液(MNP,4ug/mL)，置于測量池中，采用MalvernZetasizerNanoZS90納米粒徑電位分析儀進行動態(tài)光散射(DLS)測量，其結果如圖3所示。將去鐵鐵蛋白、黑色素、AMF稀釋后滴加到銅片上，晾干，染色劑為1％醋酸鈾。采用透視電子顯微鏡拍攝得到其TME圖像，其結果如圖4所示。由上述結果可知，黑色素和Fe的加入未改變?nèi)ヨF鐵蛋白的粒徑和結構。由此可以說明，本發(fā)明的PET/MRI/PA三模式納米探針首次包裹了粒徑為4nm的黑色素粒子，黑色素和鐵被包裹于去鐵鐵蛋白內(nèi)腔。實施例2自組裝PET/MRI/PA三模式納米探針本實施例的自組裝PET/MRI/PA三模式納米探針為：以鐵蛋白為載體，加載有用于PET成像的68Ga、用于核磁共振成像的Gd3+、以及用于PA成像的黑色素。本實施例的自組裝PET/MRI/PA三模式納米探針的制備操作如下：首先將鐵蛋白與黑色素按照實施例1中的方法及用量進行預處理，備用。(1)取上述鐵蛋白溶液，用HCl調(diào)節(jié)pH值至1，得到解離的蛋白溶液；(2)向步驟1)中得到的所述解離的蛋白溶液中分別加入90nmol的上述備用的黑色素、90μmol的GdCl3，混勻，放置15min，然后用NaOH調(diào)節(jié)pH值至10.0，得到重組的蛋白溶液；將得到的蛋白溶液通過PD-10柱，以PBS緩沖液(NaCl137mmol/L，KCl2.7mmol/L，Na2HPO410mmol/L，KH2PO42mmol/L，pH＝7.2)為洗脫液，進行層析提純，得到純化后的重組的蛋白溶液；(3)向步驟2)中得到的純化后的重組的蛋白溶液中加入放射性活度為10mCi的68GaCl3，混合均勻，30℃下反應30min，將得到的蛋白溶液通過PD-10柱，以PBS緩沖液為洗脫液，進行層析提純，再將提純后的蛋白溶液加入超濾離心器中，截留分子量為30kDa，進行超濾，即得。按照實施例1中的方法對步驟2)中加載的用于核磁共振成像的Gd3+以及用于PA成像的黑色素的加載量進行測定，得到鐵蛋白：黑色素：Gd3+的摩爾比為1:1:1000。黑色素、Gd3+在鐵蛋白上的加載量達到了可實現(xiàn)較為理想的MRI和PA成像效果的量。實施例3自組裝PET/MRI/PA三模式納米探針本實施例的自組裝PET/MRI/PA三模式納米探針為：以去鐵鐵蛋白為載體，加載有用于PET成像的82Rb、用于核磁共振成像的Fe2+、以及用于PA成像的黑色素。本實施例的自組裝PET/MRI/PA三模式納米探針的制備操作如下：首先將去鐵鐵蛋白與黑色素按照實施例1中的方法及用量進行預處理，備用。其中，黑色素的粒徑為4nm。(1)取上述鐵蛋白溶液，用HCl調(diào)節(jié)pH值至3，得到解離的蛋白溶液；(2)向步驟1)中得到的所述解離的蛋白溶液中分別加入90nmol的上述備用的黑色素、135μmol的FeCl2，混勻，放置15min，然后用NaOH調(diào)節(jié)pH值至7.5，得到重組的蛋白溶液；(3)向步驟2)中得到的重組的蛋白溶液中加入放射性活度為30mCi的82RbCl，混合均勻，30℃下反應30min，將得到的蛋白溶液通過PD-10柱，以PBS緩沖液為洗脫液，進行層析提純，再將提純后的蛋白溶液加入超濾離心器中，截留分子量為30kDa，進行超濾，即得。按照實施例1中的方法對步驟2)中加載的用于核磁共振成像的Fe2+以及用于PA成像的黑色素的加載量進行測定，得到去鐵鐵蛋白：黑色素：Fe2+的摩爾比為1:1:1500。黑色素、Fe2+在去鐵鐵蛋白上的加載量達到了可實現(xiàn)較為理想的MRI和PA成像效果的量。實施例4自組裝PET/MRI/PA三模式納米探針本實施例的自組裝PET/MRI/PA三模式納米探針為：以去鐵鐵蛋白為載體，加載有用于PET成像/核素治療的89Zr2+、用于核磁共振成像的Gd3+、以及用于PA成像的黑色素。本實施例的自組裝PET/MRI/PA三模式納米探針的制備操作如下：首先將去鐵鐵蛋白與黑色素按照實施例1中的方法及用量進行預處理，備用。其中，黑色素的粒徑為3nm。(1)取上述鐵蛋白溶液，用HCl調(diào)節(jié)pH值至2，得到解離的蛋白溶液；(2)向步驟1)中得到的所述解離的蛋白溶液中分別加入90nmol的上述備用的黑色素、45μmol的GdCl3，混勻，放置15min，然后用NaOH調(diào)節(jié)pH值至8，得到重組的蛋白溶液；(3)向步驟2)中得到的重組的蛋白溶液中加入放射性活度為90mCi的89ZrCl2，混合均勻，30℃下反應30min，即得。按照實施例1中的方法對步驟2)中加載的用于核磁共振成像的Gd3+以及用于PA成像的黑色素的加載量進行測定，得到去鐵鐵蛋白：黑色素：Gd3+的摩爾比為1:1:500。黑色素、Gd3+在去鐵鐵蛋白上的加載量達到了可實現(xiàn)較為理想的MRI和PA成像效果的量。實施例5PET/MRI/PA三模式成像劑的制備取實施例1中制備得到的自組裝PET/MRI/PA三模式納米探針，溶解于生理鹽水中，使所述納米探針的濃度為1mCi/mL，即得。作為該實施例的替換方式，可所述的自組裝PET/MRI/PA三模式納米探針還可替換為實施例2-4中制備的納米探針，納米探針的濃度還可以是20μCi/mL到2Ci/mL中的任意值，生理鹽水還可替換為注射用葡萄糖溶液。實施例6PET/MRI/PA三模式納米探針的顯像取裸鼠皮下注射2-5×106結腸癌HT29細胞(轉鐵蛋白受體高表達)或肝癌HepG2細胞(轉鐵蛋白受體低表達)，接種后2-5周，得到腫瘤體積達到150-500mm3的腫瘤模型。PET成像：取實施例1中制備得到的PET/MRI/PA三模式納米探針，配制為64Cu的放射性活度為100μCi的溶液，取0.2ml分別經(jīng)尾靜脈注射入裸鼠體內(nèi)，注射成像劑后進行MicroPET(SIEMENSINVEON)顯像，掃描不同時間點圖像，IAW軟件分析腫瘤攝取(ID％/g)。其結果如圖5所示。核磁共振成像：取實施例1中制備得到的PET/MRI/PA三模式納米探針，配制為按Fe濃度計算為2mg/mL的溶液。取0.2ml分別經(jīng)尾靜脈注射入裸鼠體內(nèi)，注射成像劑后進行1TMR(Bruker)T1顯像，掃描不同時間點圖像，掃描參數(shù)設置為T1-flashMRI序列(重復時間(TR)/回波時間(TE)＝300/6.1ms；實驗次數(shù)(NEX)＝16；矩陣:256×256；切片厚度:1.25cm；FOV:3.0cm；15片)，其結果如圖6所示。光聲成像：取實施例1中制備得到的PET/MRI/PA三模式納米探針，配制為按MNP濃度計算為2mg/mL的溶液。取0.2ml分別經(jīng)尾靜脈注射入裸鼠體內(nèi)，注射成像劑后進行PA(VevoLAZR；VisualSonics)顯像，參數(shù)設置為：光聲增益45dB,動態(tài)范圍20dB，中心頻率21MHz。掃描不同時間點圖像，其結果如圖7所示。從PET顯像結果可知，HT29腫瘤攝取于注射后1,2,4,18,26及48h分別達4.82±0.59，6.14±0.77，7.34±0.93，7.26±1.32，6.74±0.51，6.54±0.79％ID/g，而轉鐵蛋白受體低表達的肝癌HepG2腫瘤攝取則較低，于注射后1,2,4,18,26及48h分別達2.95±0.40,3.55±0.58,4.33±1.16and4.61±1.58,4.77±0.47,3.81±0.54％ID/g這說明，APF可靶向轉鐵蛋白受體高表達的腫瘤，攝取高且滯留長。轉鐵蛋白受體低表達的腫瘤攝取是因為納米粒子的增強滲透滯留效應(EPR)效應，則攝取低且清除快。從MR顯像結果可見，注射AMF后腫瘤攝取清晰可見，MR信號增強，HT29結腸癌鼠注射后1h,2h,4h及24h與注射前腫瘤的攝取值比(T/T0)為1.58,1.73,2.02,1.30，HepG2肝癌鼠則為1.21,1.44,1.03,0.99，與PET顯像結果一致，再次證明了去鐵鐵蛋白的靶向性和EPR效應。從PA顯像結果可見注射AMF后，HT29腫瘤光聲信號逐漸加強，于注射后4h達高峰。此結果充分證明AMF是一有效的PET/MR/PA三模式探針。綜上所述，本發(fā)明的自組裝PET/MRI/PA三模式納米探針實現(xiàn)了PET/MRI/PA三模式融合顯像，且具有良好的靈敏度和特異性、實現(xiàn)良好的成像效果，加之其工藝簡單、重復性好、生物相容性好、安全無毒、體內(nèi)清除快，可廣泛的應用于臨床。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。