蛋白尺度多功能分子印跡聚合物的合成和多模態成像

《蛋白尺度多功能分子印跡聚合物的合成和多模態成像》是依託南開大學，由王荷芳擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：蛋白尺度多功能分子印跡聚合物的合成和多模態成像
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：王荷芳
• 依託單位：南開大學

中文摘要

腫瘤早期診斷已成為全世界面臨的重大難題和急需解決的科學問題。靶向分子影像探針示蹤是癌症早期診斷中普遍採用的有效方法之一，其靶向定位一般需藉助各種特異性抗體、適配體等。然適配體在生物體內易被DNA酶降解，而特異性抗體不僅難以獲得、製備周期長、價格昂貴，在標記到螢光或磁共振探針上時還容易導致抗體的活性降低甚至失活。分子印跡聚合物（MIPs）具有選擇性高、合成簡單、穩定性好的優點，但由於生物相容性、材料尺寸與識別性能相互制約、模板分子等問題，MIPs在分子影像領域的靶向套用還很少。本項目擬以人核仁素為對象，採用MIPs新基質和新聚合模式，發展一種合成蛋白尺度、多個特定短肽印跡、親水、具有發光和/或磁共振回響的MIPs的新策略，實現活體中MIPs對人核仁素蛋白的原位探測和靶向多模態成像。該項目的實施能提供一種新的合成高選擇性的蛋白尺度MIPs的新方法，使人工塑膠抗體真正具有真實抗體的功能。

結題摘要

項目以癌症標誌物核仁素蛋白和成纖維細胞激活蛋白(FAPα)的高靈敏、低背景檢測為目標，提出了兩種構建發光探針的新策略，即磁分離輔助螢光共振能量轉移（MS-FRET）禁阻的策略和餘輝共振能量轉移（ARET）免原位激發檢測策略，分別實現了上述兩種標誌物的細胞原位高靈敏探測。項目詳細探討了上述兩種策略中的關鍵因素，對豐富發光探針的構建策略和套用具有重要的推動作用。項目還探究了蛋白尺度分子印跡聚合物（MIPs）的新型發光核心，即兼具尺寸小、水分散性好和超長餘輝性能的鉻摻雜鎵酸鋅（ZGO）納米粒子的合成方法，該法簡單，僅用EDTA後腐蝕即可同時調控長餘輝納米粒子的粒徑、水分散性和陷阱深度。項目詳細考察了腐蝕條件（EDTA用量、pH、溫度），研究了腐蝕和深陷阱產生機理，比較了腐蝕前後的ZGO和ZGO-EDTA納米粒子在小鼠成像、信息存儲中的套用效果。該EDTA後腐蝕方法在減小ZGO的粒徑、改善其水分散性的同時能增加中等陷阱的密度和產生深陷阱，因此能延長餘輝壽命。由該法合成的ZGO納米粒子在小鼠成像、信息存儲、高溫防偽、餘輝輔助表面增強拉曼、晝夜催化染料降解等方面均具有廣闊的套用前景。