靶向端粒酶的SERS光學腫瘤診療技術基礎研究.pdf

1、端粒酶的過度表達以及端粒長度的異常變化與癌變密切相關，這使得端粒和端粒酶成為抗癌治療的新“靶點”。監(jiān)測組織細胞的端粒酶表達水平和端粒長度能為腫瘤診斷和治療提供重要的依據。本論文的工作以發(fā)展可靠性好、適用性強的端粒酶活性、端粒長度測量與腫瘤診療技術為目標，利用功能化的納米探針和藥物載體，建立了一類基于表面增強拉曼散射(SERS)效應的新型光學檢測與腫瘤診療方法，為實現靶向端粒酶的SERS光學腫瘤診療打下技術基礎。主要成果包括:
　　

2、基于SERS活性對金屬納米粒子聚集態(tài)十分敏感的特點，提出了一種全新的端粒酶活性檢測方法，即端粒延長控制的表面增強拉曼散射法(TEC-SERS)。首先構建了表面同時修飾有端粒酶底物(TS primer)和拉曼標記分子的球形金納米顆粒，形成了對端粒酶敏感的SERS探針。并運用此探針檢測了腫瘤細胞的端粒酶活性，其檢測限比其他方法低2個數量級，對極早期惡性腫瘤診斷具有重要價值。這種方法無需進行聚合酶鏈式反應(polymerase chain r

3、eaction，PCR)擴增，不僅簡化了測試過程，還避免了PCR操作中可能造成的假陰性結果，提高了檢測結果的可靠性。
　　提出了一種比色法與SERS相結合的快速端粒酶活性篩選檢測技術。設計制備了表面修飾有TS primer的磁性捕獲粒子(MB@Au@TS)和端?；パa序列(ATE)修飾的呈酒紅色的SERS探針(Au-Tag NPs)。由于端粒酶可以在MB@Au@TS表面的TS primer上延伸出端粒重復序列，而延伸了端粒重復序列的

4、MB@Au@TS可俘獲帶有ATE的SERS探針，因此端粒酶的有無決定了磁性捕獲粒子能否捕獲SERS探針。磁性分離產物中SERS探針的存在與否能導致產物的顏色與SERS信號產生顯著變化。通過監(jiān)測磁性分離產物的顏色和SERS信號，能實現比色與SERS相結合的端粒酶活性檢測。該技術同時具備了比色法的快速性和SERS的高靈敏度，能大大加快樣品篩選進程。實驗中發(fā)現，比色法的檢測靈敏度為10個腫瘤細胞/mL，而SERS的檢測靈敏度為1個腫瘤細胞/m

5、L。
　　提出了一種新型的基于SERS的端粒長度測量方法。該方法操作簡單，能準確地檢測出細胞復制過程中端粒長度的變化，并且還能監(jiān)測端粒酶抑制劑（腫瘤藥物）對腫瘤細胞端粒長度的抑制效果，這對新型抑制劑作用行為研究具有實用價值。
　　設計制備了一種端粒酶敏感、SERS可示蹤的納米藥物載體。該藥物載體能選擇性地只在高表達端粒酶的腫瘤細胞中釋放藥物，在低表達端粒酶的正常細胞中不會釋放藥物，從而降低了對正常組織細胞的毒副作用，提高了抗