【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物医药和分子生物学，具体涉及一种多功能纳米复合材料及其肿瘤成像及治疗中的应用。
技术介绍
1、本专利技术
技术介绍
中公开的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、为了提高肿瘤诊断的敏感性和准确性，许多纳米材料能够被设计成为成像探针，用于肿瘤的检测。目前已逐渐由单一医学成像方法的发展扩展到多模式成像。然而，不同成像模式之间的图像配准和比较过程仍然具有挑战性且耗时。这就使得在单个成像系统上进行的t1/t2双模mri为空间和时间成像参数的精确对准提供了巨大的潜力，并可用于验证任何潜在的假阳性结果。此外，治疗剂和成像探针可以提供关于肿瘤存在、状态和对治疗的生理反应的信息，并能够评估治疗效果。因此，开发刺激激活的t1/t2双模mri造影剂对于获得全面的诊断信息，克服单模态成像的局限性具有重要价值和潜力。
3、当前，常规化疗药物已被推荐为无法手术的恶性肿瘤患者的标准方案。然而，临床批准的药物反应率低，毒性高，并产生多药耐药性，极大地限制了其作为抗癌药物的用途。来自传统细胞凋亡途径的化疗耐药性是导致治疗失败的主要因素，导致治疗效果不佳。
4、铁死亡是最近发现的一种调节性细胞死亡(rcd)模式，其特征是独特的形态和生化特征，将其与传统的rcd区分开来，特别是细胞凋亡。大量研究表明，铁死亡是一种有效的非凋亡细胞死亡形式，可以增强肿瘤细胞对化疗的敏感性，从而逆转耐药性。对于铁死亡而言，其典型特征是由于
技术实现思路
1、针对现有技术中的不足，本专利技术的目的在于提供一种多功能纳米复合材料及其肿瘤成像及治疗中的应用。具体的，本专利技术合成了一种具有中空结构的氧化锰纳米颗粒(hmnox)，它可以响应性消耗gsh并触发与h2o2的fenton反应，产生有毒的ros，从而有效克服化疗耐药性，并通过过度自噬和铁死亡作用增强化疗药物的治疗。ros的大量产生触发了细胞过度自噬的转录因子lc3的诱导。gsh耗竭可使关键因子谷胱甘肽过氧化物酶4(gpx4)失活，并在脱铁过程中诱导脂质氧化。因此，hmnox可以同时诱导过度自噬和铁死亡，以克服对化疗疗效的抑制作用。此外，一旦hmnox纳米颗粒被高水平的gsh分解，大量的mn2+离子就会迅速释放到周围的生理环境中。释放的mn2+离子可以显著加速t1和t2弛豫时间，显示出极好的响应增强t1和t2磁共振成像(mri)效果，因此可以用作肿瘤治疗的实时监测。通过在中空氧化锰纳米盒上负载阿霉素(dox)和转铁蛋白(tf)，设计并构建了具有转铁蛋白受体(tfr)靶向能力的生物活性多功能纳米复合材料(hmnox-dox-tf)，该复合材料结合了t1-t2双模增强mri和过度自噬和铁死亡化疗的抗肿瘤作用。基于上述研究成果，从而完成本专利技术。
2、为了实现上述技术目的，本专利技术提供的技术方案如下：
3、本专利技术的第一个方面，提供一种多功能纳米复合材料，所述多功能纳米复合材料包含具有中空结构的氧化锰纳米颗粒，且所述氧化锰纳米颗粒负载有转铁蛋白和化疗药物。
4、本专利技术的第二个方面，提供上述多功能纳米复合材料的制备方法，所述制备方法包括：
5、s1、将氧化锰纳米颗粒修饰2,3-二巯基丁二酸得hmnox-dmsa，从而赋予其良好的水分散性和羧基官能团；
6、s2、通过edc/sulfo-nhs反应将所述hmnox-dmsa与转铁蛋白偶联，赋予纳米颗粒肿瘤靶向能力；并与化疗药物进行偶联。
7、本专利技术的第三个方面，提供上述多功能纳米复合材料在制备产品中的应用；
8、所述产品至少具有如下任意一种或多种作用：
9、(a)靶向肿瘤及肿瘤细胞；
10、(b)增强t1/t2双模mr成像能力；
11、(c)肿瘤治疗；
12、(d)肿瘤治疗实时监测与效果评价。
13、也因此，所述产品可以是造影剂和/或药物。
14、本专利技术的第四个方面，提供一种产品，所述产品至少包含上述多功能纳米复合材料。
15、本专利技术的第五个方面，提供一种肿瘤治疗的方法，所述方法包括向受试者施用上述多功能纳米复合材料或产品。
16、本专利技术的第六个方面，提供一种肿瘤治疗实时监测与效果评价的方法，所述方法包括向受试者施用上述多功能纳米复合材料或产品。
17、上述一个或多个技术方案的有益技术效果：
18、1.上述技术方案提供的gsh响应性hmnox-dox-tf纳米复合材料，其可以同时提供t1/t2双模增强mr成像。
19、2.上述技术方案提供的纳米载体能够通过搭载tf的靶向提高成像和肿瘤靶向的有效性。
20、3.上述技术方案提供纳米体系具有高dox负载量和gsh触发药物释放能力。该载体在小鼠肿瘤模型显示出很好的治疗效率和生存结果。
21、4.上述技术方案设计hmnox能够通过t1和t2双模增强mr成像，跟踪药物在肿瘤内的释放和渗透。
22、总之，上述技术方案设计的可搭载药物及靶向蛋白的谷胱甘肽响应性多功能磁共振造影剂用于肿瘤mr成像及治疗，可用于评价其本身和在肿瘤组织中的成像及治疗效果，因此具有良好的实际应用之价值。
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1.一种多功能纳米复合材料，其特征在于，所述多功能纳米复合材料包含具有中空结构的氧化锰纳米颗粒，且所述氧化锰纳米颗粒负载有转铁蛋白和化疗药物。
2.如权利要求1所述的多功能纳米复合材料，其特征在于，所述氧化锰纳米颗粒，其制备方法包括：
3.如权利要求2所述的多功能纳米复合材料，其特征在于，所述氯化锰、油酸钠与十八碳烯的质量体积比为0.1-1g:2-5g:10-50mL；
4.如权利要求1所述的多功能纳米复合材料，其特征在于，所述化疗药物为任意具有抑制或杀死肿瘤细胞功能的药物，包括烷化剂、抗代谢药、抗肿瘤抗生素、植物类抗癌药和激素等；进一步的，所述化疗药物为蒽环类抗肿瘤抗生素，更进一步为阿霉素；
5.权利要求1-4任一项所述多功能纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所步骤S1的具体方法包括：将氧化锰纳米颗粒、DMSA加入Na2CO3水溶液和四氢呋喃的混合溶剂中得混合物；将所述混合物进行超声浴中反应，通过冷冻干燥收集得到hMnOx-DMSA；
7.如
8.权利要求1-4任一项所述多功能纳米复合材料在制备产品中的应用；
9.如权利要求8所述应用，其特征在于，所述产品是造影剂和/或药物；
10.一种产品，其特征在于，所述产品至少包含权利要求1-4任一项所述多功能纳米复合材料；
...【技术特征摘要】
1.一种多功能纳米复合材料，其特征在于，所述多功能纳米复合材料包含具有中空结构的氧化锰纳米颗粒，且所述氧化锰纳米颗粒负载有转铁蛋白和化疗药物。
2.如权利要求1所述的多功能纳米复合材料，其特征在于，所述氧化锰纳米颗粒，其制备方法包括：
3.如权利要求2所述的多功能纳米复合材料，其特征在于，所述氯化锰、油酸钠与十八碳烯的质量体积比为0.1-1g:2-5g:10-50ml；
4.如权利要求1所述的多功能纳米复合材料，其特征在于，所述化疗药物为任意具有抑制或杀死肿瘤细胞功能的药物，包括烷化剂、抗代谢药、抗肿瘤抗生素、植物类抗癌药和激素等；进一步的，所述化疗药物为蒽环类抗肿瘤抗生素，更进一步为阿霉素；
5.权利要求1-4任一项所述多功能纳米...
【专利技术属性】
技术研发人员：于德新，张高瑞，王雪梅，段佳志，
申请(专利权)人：山东大学齐鲁医院，
类型：发明
国别省市：
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