本發(fā)明涉及一種熱化療一體化的納米顆粒及制備和應(yīng)用。具體涉及了金納米棒表面通過(guò)化學(xué)鍵連接DNA四面體結(jié)構(gòu)，構(gòu)成同時(shí)具備納米金棒熱療與DNA載藥相結(jié)合的納米顆粒。本發(fā)明屬于納米生物材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

DNA納米技術(shù)已逐漸成為一種納米醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)，為納米藥物載體、納米機(jī)器人的研究提供了一系列強(qiáng)大的工具。根據(jù)簡(jiǎn)單的核酸堿基配對(duì)法則，DNA可以被設(shè)計(jì)構(gòu)造成精確而復(fù)雜的DNA納米結(jié)構(gòu)。在這一領(lǐng)域，DNA不僅僅是遺傳物質(zhì)，而是更多的被看做一種生物材料。DNA四面體是一類(lèi)重要的自組裝DNA納米結(jié)構(gòu)，具有卓越的生物相容性，并且可以作為一種納米尺度的藥物載體。

金納米棒是一種尺度從幾納米到上百納米的棒狀金納米顆粒，在生物醫(yī)學(xué)上應(yīng)用于體外診斷和體內(nèi)治療。對(duì)于直徑小于10nm的金納米棒，光的吸收遠(yuǎn)大于散射，而吸收的這部分能量最終將通過(guò)晶格的弛豫轉(zhuǎn)化為熱能。對(duì)于生物體來(lái)說(shuō)，由于近紅外波段的輻射能夠以微弱的損失穿透生物體組織。因此可以利用金納米棒在近紅外波段較高的光吸收截面和優(yōu)良的光熱轉(zhuǎn)換效率來(lái)制造光熱療法的試劑。

本發(fā)明通過(guò)在金納米棒表面包覆一層生物相容性良好的DNA四面體，使得金納米棒-DNA四面體結(jié)構(gòu)能夠通過(guò)光熱療法與化療相結(jié)合，在較小的光照和化療藥物劑量下殺死癌細(xì)胞。該熱化療一體化探針可以應(yīng)用于癌癥的光熱治療及化療相結(jié)合領(lǐng)域。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種熱化療一體化的納米顆粒及制備和應(yīng)用。

本發(fā)明的方法具體為：

一種熱化療一體化的納米顆粒的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）金納米棒的制備：

金納米棒是根據(jù)無(wú)種子生長(zhǎng)法合成得到的：首先將8 g的表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨 (CTAB) 溶解在192.5 ml的去離子水中，加入9.12 ml濃度為10 mM的氯金酸溶液，攪伴均勻后加入3.6 ml濃度為10 mM的硝酸銀溶液作為形貌控制因子，加入22.8 ml濃度為56.2 mM的對(duì)苯二酚和22.8 微升濃度為8.5 mM的冰點(diǎn)溫度的硼氫化鈉溶液作為還原劑；整個(gè)反應(yīng)體系經(jīng)過(guò)37℃保溫12 h之后就可以得到紫外吸收峰在980 nm的金納米棒，9500轉(zhuǎn)離心35 min后收集并分散在120 ml去離子水中；

（2）DNA四面體的合成：

各取2微升不同的DNA單鏈，50μM，加入到42微升Tris-MgCl₂溶液中，Tris 10mM, MgCl₂50mM, pH8，將混合溶液置于PCR儀中，反應(yīng)溫度為95℃，10分鐘后冷卻至4℃，繼續(xù)反應(yīng)30分鐘，DNA單鏈即可通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)自組裝成DNA四面體；

本發(fā)明中用到的DNA鏈堿基序列如序列表1，其中序列2,3,4的DNA 5’端有巰基修飾，因此，形成的DNA四面體為巰基修飾的DNA四面體（SH-TDN）；

（3）金納米棒連接DNA四面體：

取1ml步驟（1）中的金納米棒溶液，在10000轉(zhuǎn)離心10min，去除上清，加入50微升，20μM的巰基聚乙二醇（SH-PEG），劇烈振蕩20s，然后加入1ml，0.01wt%的Tween20重懸金納米棒；將上述過(guò)程重復(fù)3遍，使得SH-PEG徹底取代金納米棒表面的CTAB；

在SH-PEG保護(hù)好的金納米棒中加入巰基修飾的DNA四面體溶液，過(guò)夜振蕩，使得SH-TDN取代金納米棒表面的SH-PEG，生成DNA四面體修飾的金納米棒顆粒，即熱化療一體化納米顆粒。

一種熱化療一體化的納米顆粒，其特征在于，根據(jù)上述所述方法制備得到。

一種熱化療一體化的納米顆粒的應(yīng)用。

本發(fā)明通過(guò)納米金棒的光熱效應(yīng)，以及DNA四面體作為藥物載體相結(jié)合，從而制備出一種熱化療一體化的納米顆粒。在癌癥治療領(lǐng)域具有一定的應(yīng)用價(jià)值。

具體涉及了金納米棒表面通過(guò)化學(xué)鍵連接DNA四面體結(jié)構(gòu)，構(gòu)成同時(shí)具備納米金棒熱療與DNA載藥相結(jié)合的納米顆粒。本發(fā)明屬于納米生物材料領(lǐng)域。本發(fā)明能在較小的光照和化療藥物劑量下殺死癌細(xì)胞；該納米顆粒結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具備較高的光熱轉(zhuǎn)化效率；本發(fā)明中的制備方法簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，能進(jìn)一步應(yīng)用于癌癥的光熱治療及化療相結(jié)合領(lǐng)域。

附圖說(shuō)明

圖1為金納米棒的透射電鏡表征圖；

圖2為DNA四面體修飾的金納米棒的瓊脂糖電泳圖，其中（1）為SH-PEG修飾的金納米棒；（2）為單鏈DNA修飾的金納米棒；（3）為DNA四面體（SH-TDN）修飾的金納米棒。

具體實(shí)施方式

以下通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。以下的實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明，而不限制本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1：

1、根據(jù)發(fā)明內(nèi)容中步驟1和2的方法，將金納米棒和巰基DNA四面體制備好；

2、金納米棒連接DNA四面體

取1ml金納米棒溶液，在10000轉(zhuǎn)離心10min，去除上清，加入50μl，20μ

M的巰基聚乙二醇（SH-PEG），劇烈振蕩20s，然后加入1ml，0.01wt%的Tween20重懸金納米棒。將上述過(guò)程重復(fù)3遍，使得SH-PEG徹底取代金納米棒表面的CTAB。

在SH-PEG保護(hù)好的金納米棒中加入巰基修飾的DNA四面體溶液（2μM，10μl），過(guò)夜振蕩，使得SH-TDN取代金納米棒表面的SH-PEG，生成DNA四面體修飾的金納米棒顆粒，即熱化療一體化納米顆粒。

實(shí)施例2

1、根據(jù)發(fā)明內(nèi)容中步驟1和2的方法，將金納米棒和巰基DNA四面體制備好；

2、金納米棒連接DNA四面體

取1ml金納米棒溶液，在10000轉(zhuǎn)離心10min，去除上清，加入50μl，15μM的巰基聚乙二醇（SH-PEG），劇烈振蕩30s，然后加入1ml，0.01wt%的Tween20重懸金納米棒。將上述過(guò)程重復(fù)2遍，使得SH-PEG徹底取代金納米棒表面的CTAB。

在SH-PEG保護(hù)好的金納米棒中加入巰基修飾的DNA四面體溶液（2μM，20μl），過(guò)夜振蕩，使得SH-TDN取代金納米棒表面的SH-PEG，生成DNA四面體修飾的金納米棒顆粒，即熱化療一體化納米顆粒。

實(shí)施例3

1、根據(jù)發(fā)明內(nèi)容中步驟1和2的方法，將金納米棒和巰基DNA四面體制備好；

2、金納米棒連接DNA四面體

取1ml金納米棒溶液，在10000轉(zhuǎn)離心15min，去除上清，加入50μl，25μM的巰基聚乙二醇（SH-PEG），劇烈振蕩30s，然后加入1ml，0.02wt%的Tween20重懸金納米棒。將上述過(guò)程重復(fù)3遍，使得SH-PEG徹底取代金納米棒表面的CTAB。

在SH-PEG保護(hù)好的金納米棒中加入巰基修飾的DNA四面體溶液（2μM，50μl），過(guò)夜振蕩，使得SH-TDN取代金納米棒表面的SH-PEG，生成DNA四面體修飾的金納米棒顆粒，即熱化療一體化納米顆粒。

實(shí)施例4

1、根據(jù)發(fā)明內(nèi)容中步驟1和2的方法，將金納米棒和巰基DNA四面體制備好；

2、金納米棒連接DNA四面體

取1ml金納米棒溶液，在9000轉(zhuǎn)離心15min，去除上清，加入100μl，20μM的巰基聚乙二醇（SH-PEG），劇烈振蕩30s，然后加入1ml，0.01wt%的Tween20重懸金納米棒。將上述過(guò)程重復(fù)3遍，使得SH-PEG徹底取代金納米棒表面的CTAB。

在SH-PEG保護(hù)好的金納米棒中加入巰基修飾的DNA四面體溶液（2μM，40μl），過(guò)夜振蕩，使得SH-TDN取代金納米棒表面的SH-PEG，生成DNA四面體修飾的金納米棒顆粒，即熱化療一體化納米顆粒。

<110>上海納米技術(shù)及應(yīng)用國(guó)家工程研究中心有限公司

<120>DNA四面體序列表

<160>4

<210>1

<211>55

<212>DNA

<213>人工序列

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<212>DNA

<213>人工序列

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<213>人工序列

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