CN112029728A - 一种荧光磁性纳米复合物及其制备方法和应用 - Google Patents

一种荧光磁性纳米复合物及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN112029728A
CN112029728A CN202010987421.3A CN202010987421A CN112029728A CN 112029728 A CN112029728 A CN 112029728A CN 202010987421 A CN202010987421 A CN 202010987421A CN 112029728 A CN112029728 A CN 112029728A
Authority
CN
China
Prior art keywords
liver cancer
fluorescent magnetic
magnetic
tumor cells
gpc3
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010987421.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112029728B (zh
Inventor
张娜
初琪慧
刘永军
牟伟伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong University
Original Assignee
Shandong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong University filed Critical Shandong University
Priority to CN202010987421.3A priority Critical patent/CN112029728B/zh
Publication of CN112029728A publication Critical patent/CN112029728A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112029728B publication Critical patent/CN112029728B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06—Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602—Vertebrate cells
    • C12N5/0693—Tumour cells; Cancer cells
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/531—Production of immunochemical test materials
    • G01N33/532—Production of labelled immunochemicals
    • G01N33/533—Production of labelled immunochemicals with fluorescent label
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54313—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being characterised by its particulate form
    • G01N33/54326—Magnetic particles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54313—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being characterised by its particulate form
    • G01N33/54346—Nanoparticles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/574—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer
    • G01N33/57407—Specifically defined cancers
    • G01N33/57438—Specifically defined cancers of liver, pancreas or kidney
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/577—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor involving monoclonal antibodies binding reaction mechanisms characterised by the use of monoclonal antibodies; monoclonal antibodies per se are classified with their corresponding antigens
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/68—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
    • G01N33/6893—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids related to diseases not provided for elsewhere
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2333/00—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
    • G01N2333/435—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature from animals; from humans
    • G01N2333/705—Assays involving receptors, cell surface antigens or cell surface determinants

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

本发明提供一种荧光磁性纳米复合物及其制备方法和应用，属于肿瘤诊断检测和生物医学技术领域。本发明通过在磁性纳米粒表面包覆二氧化硅层，在硅孔载入荧光素，表面连接与肝癌循环肿瘤细胞特异性结合的靶向因子GPC3得到一种荧光磁性纳米复合物；经试验证明，其粒径均一，同时具有良好的稳定性、磁响应性以及生物相容性。上述荧光磁性纳米复合物能够实现肝癌循环肿瘤细胞的特异性捕获，从而为肝癌循环肿瘤细胞的检测和分析开拓应用前景，因此具有良好的实际应用之价值。

Description

一种荧光磁性纳米复合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于肿瘤诊断检测和生物医学技术领域，具体涉及一种荧光磁性纳米复合物及其制备方法和应用。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，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。
原发性肝癌是最常见的恶性肿瘤之一，其发病隐匿，进展迅速，80％患者确诊时已处于晚期。因此，肝癌患者五年生存率极低，生存预后差，而提高肝癌患者生存率的有效方式是实现早期诊断、早期治疗。循环肿瘤细胞(Circulating Tumor Cell，CTC)由原发灶释放进入外周血循环的肿瘤细胞，血液中CTC的数量与肿瘤的发生、发展和转移密切相关，肿瘤直径在1mm时，CTC即会进入循环***，而传统影像学手段难以发现。
与传统检测方法相比，CTC检测具有无创、实时、方便、高效等显著特点，有望为肝癌患者开辟一条个性化的精准治疗之路。因此，CTC检测可用于实现肝癌早期诊断。然而患者血液中CTC含量极低，设计高效捕获肝癌CTC的***十分重要。目前常用的CTC检测方法主要有密度梯度离心法、微孔过滤法、微流控法、介电电泳法、基于磁性纳米载体的免疫磁分离法等。其中，磁性纳米载体具有生物相容性好、表面易修饰和优良的磁富集功能等优点，在磁生物分离领域具有广泛的应用。目前，基于免疫磁分离的
Figure BDA0002689712830000011
***是FDA唯一批准上市的CTC检测手段，可见磁性纳米载体在CTC分离检测中具有重要地位。
Figure BDA0002689712830000021
是基于上皮特异性黏附分子(epithelial cell adhesion molecule，EpCAM)抗体修饰对CTC进行捕获，通过抗原抗体特异性结合识别血液中表达EpCAM的CTC，在外加磁场的作用下将CTC与血液中其他细胞分离。然而，发明人发现，在肝癌临床患者中只有0～20％表达EpCAM，因此，发明一种高灵敏和特异性的方法用于肝癌循环肿瘤细胞的捕获，对于肝癌的临床指导至关重要。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种荧光磁性纳米复合物及其制备方法和应用。本发明通过制备获得一种荧光磁性纳米复合物，经试验证明，其能高效、快速捕获肝癌循环肿瘤细胞，为CTC的诊断技术打下坚实的基础，从而有利于实现对肝癌的早期诊断，因此具有良好的实际应用之价值。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案如下：
本发明的第一个方面，提供一种荧光磁性纳米复合物，所述荧光磁性纳米复合物包括磁性纳米粒，所述磁性纳米粒表面包覆有介孔二氧化硅层，所述介孔二氧化硅层的介孔中负载有荧光素，所述介孔二氧化硅层表面修饰有磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3(GPC3)靶向因子。
本发明的第二个方面，提供上述荧光磁性纳米复合物的制备方法，所述制备方法包括：
S1、将磁性纳米粒、模板剂和硅源混合进行反应，除模板后，制得磁性介孔二氧化硅纳米粒；
S2、采用被动载药法，将荧光素载入介孔中，得到荧光磁性介孔二氧化硅纳米粒；
S3、将连接分子修饰于硅层表面提供活性基团，将连接分子与GPC3靶向因子通过化学键连接即得。
本发明的第三个方面，提供上述荧光磁性纳米复合物在如下任意一种或多种中的应用：
1)特异性捕获肝癌循环肿瘤细胞和/或制备特异性捕获肝癌循环肿瘤细胞产品；
2)肝癌循环肿瘤细胞检测分析和/或制备肝癌循环肿瘤细胞检测分析产品；
3)肝癌早期诊断和/或肝癌早期诊断产品。
本发明的第四个方面，提供一种特异性捕获肝癌循环肿瘤细胞的方法，所述方法包括向待测样品中投加上述荧光磁性纳米复合物。
上述一个或多个技术方案具有如下有益技术效果：
上述技术方案通过在磁性纳米粒表面包覆二氧化硅层，在硅孔载入荧光素，表面连接与肝癌循环肿瘤细胞特异性结合的靶向因子GPC3得到一种荧光磁性纳米复合物；经试验证明，其粒径均一，同时具有良好的稳定性、磁响应性以及生物相容性。上述荧光磁性纳米复合物能够实现肝癌循环肿瘤细胞的特异性捕获，从而为肝癌循环肿瘤细胞的检测和分析开拓应用前景，因此具有良好的实际应用之价值。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的荧光磁性纳米复合物透射电镜图。
图2为本发明实施例1制备的荧光磁性纳米复合物的磁滞曲线图。
图3为本发明实施例1制备的不同浓度荧光磁性纳米复合物安全性结果图。
图4为本发明实施例1制备的不同浓度荧光磁性纳米复合物对HepG2和Jurkat T细胞捕获效率结果图。
图5为本发明实施例1制备的荧光磁性纳米复合物在不同孵育时间对HepG2和Jurkat T细胞捕获效率结果图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。
本发明的一个典型具体实施方式中，提供一种荧光磁性纳米复合物，所述荧光磁性纳米复合物包括磁性纳米粒，所述磁性纳米粒表面包覆有介孔二氧化硅层，所述介孔二氧化硅层的介孔中负载有荧光素，所述介孔二氧化硅层表面修饰有磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3(GPC3)靶向因子。
其中，所述磁性纳米粒可以是铁、钴、镍及其氧化物，如γ-Fe2O3、Fe3O4、CoFe2O4和Co3O4；优选为Fe3O4，Fe3O4纳米粒子具有良好的生物相容性、超顺磁性、光热等特性，因而在纳米药物载体领域具有广泛的应用价值。
而二氧化硅因为其具低毒性和良好的生物相容性而在医药材料领域应用广泛。纳米尺寸的介孔二氧化硅具有高的比表面积，且孔道排列整齐、大小均一、结构稳定。且其表面含有大量的羟基，因此为其带来了良好的化学修饰条件。
所述荧光素可以是香豆素-6、尼罗红、Cy5.5、IR780、Dil及其他疏水性荧光素；在本发明的具体实施方式中，所述荧光素为香豆素-6和尼罗红。
其中，磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3(GPC3)靶向因子修饰于介孔二氧化硅层表面具体是通过将连接分子修饰于介孔二氧化硅层表面以提供活性基团；然后将连接分子与GPC3靶向因子通过化学键连接实现的。
GPC3靶向因子包括但不限于GC33单抗、YP7单抗、HN3单抗、HS20单抗、GPC3多肽及其联合。
其中，所述连接分子包括但不限于羧基、氨基、羟基、巯基、马来酰亚胺和叠氮基团。
本发明制得的荧光磁性纳米复合物，经检测其质量外观均一，平均粒径在110nm左右。
本发明的又一具体实施方式中，提供上述荧光磁性纳米复合物的制备方法，所述制备方法包括：
S1、将磁性纳米粒、模板剂和硅源混合进行反应，除模板后，制得磁性介孔二氧化硅纳米粒；
S2、采用被动载药法，将荧光素载入介孔中，得到荧光磁性介孔二氧化硅纳米粒；
S3、将连接分子修饰于硅层表面提供活性基团，将连接分子与GPC3靶向因子通过化学键连接即得。
其中，所述磁性纳米粒可以是铁、钴、镍及其氧化物，如γ-Fe2O3、Fe3O4、CoFe2O4和Co3O4；优选为Fe3O4；
所述硅源包括但不限于普通硅酸钠、高模数比硅酸钠、硅溶胶、正硅酸乙酯(TEOS)、正硅酸甲酯(TMOS)和双-[3-(三乙氧基硅)丙基]-二硫化物；
所述模板剂可以是十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)。
所述荧光素可以是香豆素-6、尼罗红、Cy5.5、IR780、Dil及其他疏水性荧光素；在本发明的具体实施方式中，所述荧光素为香豆素-6和尼罗红。
所述连接分子包括但不限于羧基、氨基、羟基、巯基、马来酰亚胺和叠氮基团。
GPC3靶向因子包括但不限于GC33单抗、YP7单抗、HN3单抗、HS20单抗、GPC3多肽及其联合。
本发明的又一具体实施方式中，提供上述荧光磁性纳米复合物在如下任意一种或多种中的应用：
1)特异性捕获肝癌循环肿瘤细胞和/或制备特异性捕获肝癌循环肿瘤细胞产品；
2)肝癌循环肿瘤细胞检测分析和/或制备肝癌循环肿瘤细胞检测分析产品；
3)肝癌早期诊断和/或肝癌早期诊断产品。
本发明的又一具体实施方式中，提供一种特异性捕获肝癌循环肿瘤细胞的方法，所述方法包括向待测样品中投加上述荧光磁性纳米复合物。
下面结合实施例和附图对本发明作进一步的说明，但实施例对本发明不做任何形式的限定。
实施例1，一种基于靶向GPC3用于特异性捕获肝癌循环肿瘤细胞的荧光磁性纳米复合物其组成为：
Fe3O4 10mg
正硅酸乙酯 0.24g
香豆素-6 1mg
羧基-聚乙二醇-马来酰亚胺(MAL-PEG-COOH) 30mg
GPC3单抗 2mg
上述荧光磁性纳米复合物的制备方法如下：
(1)将0.1g模板剂溶于20mL去离子水中，将磁性纳米粒Fe3O4预先超声分散1h后加入上述水溶液中，在80℃条件下机械搅拌2h使其混合均匀，逐滴加入0.24g正硅酸乙酯，继续反应2h；反应结束后，用无水乙醇、去离子水各洗涤2-3次，将所得的沉淀物经过磁性分离除模板后，制得磁性介孔二氧化硅纳米粒(MMSN)；将上述沉淀物重新分散于10mL水中，在80℃加热条件下加入3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)机械搅拌反应1h，在其表面引入氨基官能团，除模板后，制得带有氨基的磁性介孔二氧化硅纳米粒(MMSN-NH2)；
(2)采用被动载药法，将荧光素香豆素-6与磁性介孔二氧化硅纳米粒溶于20mL甲醇中，室温下避光机械搅拌，使大部分溶剂挥发，搅拌结束后，荧光素载入介孔中，得到荧光磁性介孔二氧化硅纳米粒(C6/MMSN-NH2)；
(3)将连接分子MAL-PEG-COOH，加入4.2mg EDC和2.1mg NHS，冰浴下活化羧基，与C6/MMSN-NH2反应过夜，通过羧基与氨基反应连接。反应结束后，将反应液离心、洗涤并收集沉淀，得到带有活性基团马来酰亚胺的荧光磁性纳米复合物(C6/MMSN-PEG-Mal)。
(4)对GPC3抗体进行巯基化，利用马来酰亚胺与巯基反应连接GPC3抗体，得到能够特异性捕获肝癌循环肿瘤细胞的荧光磁性纳米复合物。
实施例2，一种基于靶向GPC3用于特异性捕获肝癌循环肿瘤细胞的荧光磁性纳米复合物其组成为：γ-Fe2O37.5mg，正硅酸乙酯0.24g，香豆素-6 1mg，羧基-聚乙二醇-马来酰亚胺(MAL-PEG-COOH)30mg，磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3(GPC3)单抗2mg。
制备方法同实施例1，但磁性纳米粒为γ-Fe2O3。
实施例3，一种基于靶向GPC3用于特异性捕获肝癌循环肿瘤细胞的荧光磁性纳米复合物其组成为：Fe3O410mg，正硅酸乙酯0.24g，香豆素-6 1mg，羧基-聚乙二醇-马来酰亚胺(MAL-PEG-COOH)30mg，GC33单抗2mg。
制备方法同实施例1，但靶向因子为GC33单抗。
实施例4，一种基于靶向GPC3用于特异性捕获肝癌循环肿瘤细胞的荧光磁性纳米复合物其组成为：Fe3O4 10mg，正硅酸乙酯0.24g，尼罗红1mg，羧基-聚乙二醇-马来酰亚胺(MAL-PEG-COOH)30mg，GPC3单抗2mg。
制备方法同实施例1，但疏水性荧光素为尼罗红。
实施例5，一种基于靶向GPC3用于特异性捕获肝癌循环肿瘤细胞的荧光磁性纳米复合物其组成为：Fe3O4 10mg，正硅酸甲酯0.17g，尼罗红1mg，羧基-聚乙二醇-马来酰亚胺(MAL-PEG-COOH)30mg，GPC3单抗2mg。
制备方法同实施例1，但硅源为正硅酸甲酯。
实施例1所制备的荧光磁性纳米复合物，图1透射电镜图显示，纳米粒形态圆整，呈较好的球形结构，平均粒径为111.74±1.48nm；如图2磁滞曲线图，具有较高的饱和磁化强度，能够实现快速分离；图3为不同浓度载体对HepG2细胞的安全性结果图，结果表明当浓度增至400μg/mL时，HepG2细胞的存活率仍在80％以上，说明具有较好的安全性；图4为荧光磁性纳米复合物的浓度对HepG2捕获效率影响，结果表明，当载体浓度超过400μg/mL时，捕获效率不再增加，因此最佳捕获浓度选择为400μg/mL，而对Jurkat T细胞捕获效率随着载体浓度增加没有明显变化；当载体与肝癌细胞孵育时间不同时，孵育30min后其捕获效率达到90％以上，孵育时间超过30min后捕获效率没有明显变化，因此捕获浓度选择为30min，而对Jurkat T细胞捕获效率随着孵育时间增加没有明显变化(图5)。
综上所述，所制备的具有核壳结构的荧光磁性纳米复合物具有优异的磁响应能力，表面基于靶向GPC3能够特异性靶向肝癌CTC，为肝癌CTC的体外识别与检测提供可能。
应注意的是，以上实例仅用于说明本发明的技术方案而非对其进行限制。尽管参照所给出的实例对本发明进行了详细说明，但是本领域的普通技术人员可根据需要对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种荧光磁性纳米复合物，其特征在于，所述荧光磁性纳米复合物包括磁性纳米粒，所述磁性纳米粒表面包覆有介孔二氧化硅层，所述介孔二氧化硅层的介孔中负载有荧光素，所述介孔二氧化硅层表面修饰有磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3靶向因子。
2.如权利要求1所述的荧光磁性纳米复合物，其特征在于，所述磁性纳米粒包括铁、钴、镍及其氧化物，优选为γ-Fe2O3、Fe3O4、CoFe2O4和Co3O4；进一步优选为Fe3O4。
3.如权利要求1所述的荧光磁性纳米复合物，其特征在于，所述荧光素包括香豆素-6、尼罗红、Cy5.5、IR780、Dil和其他疏水性荧光素；优选的，所述荧光素为香豆素-6和尼罗红。
4.如权利要求1所述的荧光磁性纳米复合物，其特征在于，磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3(GPC3)靶向因子修饰于介孔二氧化硅层表面具体是通过将连接分子修饰于介孔二氧化硅层表面以提供活性基团；然后将连接分子与GPC3靶向因子通过化学键连接实现的；
优选的，GPC3靶向因子包括GC33单抗、YP7单抗、HN3单抗、HS20单抗、GPC3多肽及其联合；
所述连接分子包括但不限于羧基、氨基、羟基、巯基、马来酰亚胺和叠氮基团。
5.如权利要求1所述的荧光磁性纳米复合物，其特征在于，所述荧光磁性纳米复合物平均粒径为110nm。
6.权利要求1-5任一项所述荧光磁性纳米复合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
S1、将磁性纳米粒、模板剂和硅源混合进行反应，除模板后，制得磁性介孔二氧化硅纳米粒；
S2、采用被动载药法，将荧光素载入介孔中，得到荧光磁性介孔二氧化硅纳米粒；
S3、将连接分子修饰于硅层表面提供活性基团，将连接分子与GPC3靶向因子通过化学键连接即得。
7.如权利要求6所述制备方法，其特征在于，所述磁性纳米粒包括铁、钴、镍及其氧化物；优选为γ-Fe2O3、Fe3O4、CoFe2O4和Co3O4；进一步优选为Fe3O4。
8.如权利要求6所述制备方法，其特征在于，所述硅源包括普通硅酸钠、高模数比硅酸钠、硅溶胶、正硅酸乙酯(TEOS)、正硅酸甲酯(TMOS)和双-[3-(三乙氧基硅)丙基]-二硫化物；
所述模板剂是十六烷基三甲基溴化铵；
所述荧光素是香豆素-6、尼罗红、Cy5.5、IR780、Dil及其他疏水性荧光素；进一步优选为香豆素-6和尼罗红；
所述连接分子包括羧基、氨基、羟基、巯基、马来酰亚胺和叠氮基团；
GPC3靶向因子包括GC33单抗、YP7单抗、HN3单抗、HS20单抗、GPC3多肽及其联合。
9.权利要求1-5任一项所述荧光磁性纳米复合物在如下任意一种或多种中的应用：
1)特异性捕获肝癌循环肿瘤细胞和/或制备特异性捕获肝癌循环肿瘤细胞产品；
2)肝癌循环肿瘤细胞检测分析和/或制备肝癌循环肿瘤细胞检测分析产品；
3)肝癌早期诊断和/或肝癌早期诊断产品。
10.一种特异性捕获肝癌循环肿瘤细胞的方法，其特征在于，所述方法包括向待测样品中投加权利要求1-5任一项所述荧光磁性纳米复合物。
CN202010987421.3A 2020-09-18 2020-09-18 一种荧光磁性纳米复合物及其制备方法和应用 Active CN112029728B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010987421.3A CN112029728B (zh) 2020-09-18 2020-09-18 一种荧光磁性纳米复合物及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010987421.3A CN112029728B (zh) 2020-09-18 2020-09-18 一种荧光磁性纳米复合物及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112029728A true CN112029728A (zh) 2020-12-04
CN112029728B CN112029728B (zh) 2022-07-29

Family

ID=73573851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010987421.3A Active CN112029728B (zh) 2020-09-18 2020-09-18 一种荧光磁性纳米复合物及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112029728B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113203718A (zh) * 2021-05-13 2021-08-03 桂林电子科技大学 一种基于荧光共振能量转移的gpc3检测方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120190049A1 (en) * 2010-12-10 2012-07-26 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Glypican-3 targeting of liver cancer cells using multifunctional nanoparticles
CN106645724A (zh) * 2016-12-21 2017-05-10 上海浦美生物医药科技有限公司 循环肿瘤细胞表面标志分子磷脂酰肌醇蛋白聚糖‑3的检测方法
CN107096042A (zh) * 2016-02-22 2017-08-29 南方医科大学南方医院 用于检测早期肝细胞癌的磁共振分子探针
CN111337328A (zh) * 2020-04-14 2020-06-26 厦门大学 一种全血中循环肿瘤细胞无损伤快速捕捉和释放的方法
CN111593024A (zh) * 2020-03-10 2020-08-28 梁晓飞 一种肝细胞癌血清中ctc的分离捕获及检测方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120190049A1 (en) * 2010-12-10 2012-07-26 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Glypican-3 targeting of liver cancer cells using multifunctional nanoparticles
CN107096042A (zh) * 2016-02-22 2017-08-29 南方医科大学南方医院 用于检测早期肝细胞癌的磁共振分子探针
CN106645724A (zh) * 2016-12-21 2017-05-10 上海浦美生物医药科技有限公司 循环肿瘤细胞表面标志分子磷脂酰肌醇蛋白聚糖‑3的检测方法
CN111593024A (zh) * 2020-03-10 2020-08-28 梁晓飞 一种肝细胞癌血清中ctc的分离捕获及检测方法
CN111337328A (zh) * 2020-04-14 2020-06-26 厦门大学 一种全血中循环肿瘤细胞无损伤快速捕捉和释放的方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
QIHUI CHU ET AL.: "High-Specific Isolation and Instant Observation of Circulating Tumour Cell from HCC Patients via Glypican-3 Immunomagnetic Fluorescent Nanodevice", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF NANOMEDICINE》 *
RUI TIAN ET AL.: "Glypican-3 (GPC3) targeted Fe3O4 core/Au shell nanocomplex for fluorescence/MRI/photoacoustic imaging-guided tumor photothermal therapy", 《BIOMATERIALS SCIENCE》 *
ZHI-MIN CHANG ET AL.: "Shape Engineering Boosts Magnetic Mesoporous Silica Nanoparticle-Based Isolation and Detection of Circulating Tumor Cells", 《ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113203718A (zh) * 2021-05-13 2021-08-03 桂林电子科技大学 一种基于荧光共振能量转移的gpc3检测方法
CN113203718B (zh) * 2021-05-13 2022-05-31 桂林电子科技大学 一种基于荧光共振能量转移的gpc3检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112029728B (zh) 2022-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Materón et al. Magnetic nanoparticles in biomedical applications: A review
Wen et al. Efficient enrichment and analyses of bacteria at ultralow concentration with quick-response magnetic nanospheres
CN110501208B (zh) 叶酸功能化的链霉亲和素修饰的磁性纳米颗粒、其制备方法和应用
CN106366196B (zh) 一种EpCAM抗体免疫磁珠及其制备方法
CN111624189B (zh) 一种检测癌细胞的表面增强拉曼散射磁性复合纳米材料
Unni et al. Engineering magnetic nanoparticles and their integration with microfluidics for cell isolation
CN107614458A (zh) 稳定的纳米磁性颗粒分散体
CN106552603A (zh) pH响应型磁性金属有机框架复合纳米材料及其制备方法与应用
CN111505264A (zh) 外泌体分离方法、免疫磁珠和试剂盒
Ma et al. Synthesis of magnetic and fluorescent bifunctional nanocomposites and their applications in detection of lung cancer cells in humans
CN106366197B (zh) 一种HER2、EGFR、EpCAM、MUC1多重抗体免疫磁珠及其制备方法
CN115554992B (zh) 一种聚合物修饰的磁性纳米材料、其制备方法及应用
Wang et al. Recent advances in development of functional magnetic adsorbents for selective separation of proteins/peptides
CN113024673B (zh) 磷脂酰丝氨酸多肽配体修饰的二氧化硅微球
CN112029728B (zh) 一种荧光磁性纳米复合物及其制备方法和应用
Yang et al. Hedgehog-inspired magnetic nanoparticles for effectively capturing and detecting exosomes
CN113634226B (zh) Fe3O4/GO复合纳米材料及其制备方法和应用
Gessner et al. Magnetic gold nanoparticles with idealized coating for enhanced point‐of‐care sensing
Bhattacharya et al. Detection of total count of Staphylococcus aureus using anti-toxin antibody labelled gold magnetite nanocomposites: a novel tool for capture, detection and bacterial separation
CN111100840A (zh) 特异性捕获和有效释放循环肿瘤细胞的磁性纳米复合物及其制备方法
CN106366182B (zh) pH响应型磁性复合纳米球及其制备方法与应用
Zhang et al. Janus nanozyme based satellite structure immunosandwich colorimetric strategy for glycoproteins visual detection
CN112730338B (zh) 一种基于Ag@Au的多孔结构的双信号纳米放大探针及其SPR免疫检测的方法
Yu et al. Functional and biocompatible polymeric ionic liquid (PIL)-decorated immunomagnetic nanospheres for the efficient capture of rare number CTCs
Wang et al. High-sensitivity biosensor based on SERS integrated with dendrimer-assisted boronic acid-functionalized magnetic nanoparticles for IL-6 detection in human serum

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant