一种用于前哨淋巴结活检的拉曼显影剂及应用方法

本发明属于生物医学活体疾病诊断领域，尤其涉及一种用于前哨淋巴结活检的小尺寸的拉曼显影剂及应用方法。

背景技术：

1、乳腺癌是女性常见的恶性肿瘤，区域淋巴结状况作为重要的预后指标，可指导患者的淋巴结分期，并对后续治疗策略产生影响。前哨淋巴结活检术标志着乳腺癌淋巴结外科处理进入微创和精准医疗时代，其通过示踪剂来准确地定位前哨淋巴结并实施手术。目前乳腺癌前哨淋巴结活检术的临床指南推荐使用蓝染法和核素法联用示踪，蓝染法具有实时方便、高效、无辐射的优势，可以帮助医生肉眼寻找染色的淋巴结；此外,近年来也有报道采用吲哚菁绿荧光示踪剂的前哨淋巴结活检术。但是，目前的小分子光学示踪剂在淋巴液中流动速度过快，几分钟就可能从前哨淋巴结扩散到二站淋巴结，给术中定位带来困难。

2、表面增强拉曼光谱(surface-enhanced raman spectroscopy,sers)是指由于表面等离激元的激发以及表面化学效应使得吸附在金属纳米结构表面的分子的拉曼散射产生极大增强的效应，可实现单分子和单颗粒检测，具有非常高的灵敏性。通过将拉曼分子吸附在粗糙贵金属颗粒表面，可以制备得到特异性好、灵敏度高的表面增强拉曼光谱探针。基于表面增强拉曼光谱探针的生物成像不易发生光漂白、不受生物组织自发荧光的干扰、且样品制备简单。此外，其特有的指纹式图谱使其具有超高的特异性，超窄的半宽峰有利于光学编码的多指标检测，且光学稳定性强，不存在荧光淬灭的问题。基于以上突出的优势，表面增强拉曼探针在生物医学领域具有非常广阔的应用前景。近年来，用于癌症成像和治疗的拉曼光谱探针纳米材料也得到了人们的广泛关注。由于淋巴引流系统使得其可以在肿瘤前哨淋巴结部位聚集，从而实现对前哨淋巴结的精确定位，同时由于粒径更大，在前哨淋巴结有较长的停留时间，提供更长的手术时间窗口。核壳结构的拉曼光谱探针具有亮度高的优势，不过当前已经报道的核壳结构拉曼光谱探针合成方法往往较为繁琐。此外，据文献报道，100nm以内的拉曼探针颗粒可能更适合体内应用，如更适合淋巴液的引流及肿瘤的富集。因此，前哨淋巴结显影需要开发合适体积(比如<100nm)、高亮度、合成工艺简单的表面增强拉曼探针。

技术实现思路

1、基于此，有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一个能够对活体小动物前哨淋巴结进行显影的拉曼示踪剂，其应具有亮度高、粒径适中(<100nm)、合成简单等优势，也有望将成为精准医疗的新思路和新方法。

2、技术方案：为实现上述目的，我们提出了一种用于前哨淋巴结活检的拉曼显影剂及应用方法。其特征在于，所述显影剂为核壳结构的表面增强拉曼光谱探针，从内到外依次包括金纳米花内核、拉曼报告分子层、银壳层和聚乙二醇层，分散在聚乙烯吡咯烷酮溶液中。

3、进一步的，所述金纳米花内核的大小为40-50nm。所述银壳层的厚度为10-30nm，所述聚乙二醇层的厚度为1-2nm。

4、进一步的，所述表面增强拉曼光谱探针的大小为60-100nm。

5、进一步的，所述的表面增强拉曼光谱探针中，所述拉曼报告分子层中的报告分子为ir-780。

6、进一步的，所述拉曼显影剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

7、步骤1、制备以表面活性剂为稳定剂的3-5nm的小尺寸金种颗粒。在金种颗粒的基础上，通过一步法生长获得以表面活性剂为稳定剂的所述金纳米花内核；

8、步骤2、在所述金纳米花瓣状内核的周向外侧依次包覆所述拉曼报告分子层、所述银壳层、所述聚乙二醇层。

9、步骤3、将上述颗粒分散在聚乙烯吡咯烷酮溶液中，获得所述显影剂。

10、进一步的，所述拉曼显影剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2具体包括以下步骤：

11、步骤2.1、制备金种颗粒，并在此基础上直接生长制备金纳米花内核，获得第一金纳米颗粒；

12、步骤2.2、在所述第一金纳米花内核的外表面吸附一层所述拉曼报告分子层，获得第二金纳米颗粒；

13、步骤2.3、在所述第二金纳米颗粒的外表面贴覆一层所述银壳层，获得第三金属纳米颗粒。

14、步骤2.4、在所述第三金属纳米颗粒的外表面修饰一层所述聚乙二醇层，获得所述表面增强拉曼光谱探针。

15、进一步的，所述聚乙二醇为改性聚乙二醇，两侧端基分别为羧基和巯基。

16、进一步的，所述拉曼显影剂的应用方法为，拉曼显影剂通过提前局部注射至前哨淋巴结附近，其通过淋巴液流动富集到前哨淋巴结，根据拉曼显影剂的信号可以准确定位到前哨淋巴结组织。

17、进一步的，所述的局部注射方式包括皮下注射、皮内注射、肌肉注射。

18、有益效果：与现有技术相比，本发明基于表面增强拉曼光谱探针，开发一个可检测深层前哨淋巴结的拉曼光学造影剂。具有合成步骤简单、成本低、成像信号强、速度快、灵敏度高、稳定性好、不易发生光漂白等优点，尤其通过一步法生长获得金纳米花内核，可以控制颗粒尺寸于100nm以内，有利于颗粒的体内应用，可以应用于前哨淋巴结活检术。

19、以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

技术特征：

1.一种用于前哨淋巴结活检的拉曼显影剂，其特征在于，所述显影剂为核壳结构的表面增强拉曼光谱探针，从内到外依次包括金纳米花内核、拉曼报告分子层、银壳层和聚乙二醇层。分散在聚乙烯吡咯烷酮溶液中。

2.如权利要求1所述的拉曼显影剂，其特征在于，所述金纳米花内核的大小为40-50nm，所述银壳层的厚度为10-30nm，所述聚乙二醇层的厚度为1-2nm。

3.如权利要求1所述的拉曼显影剂，其特征在于，所述拉曼报告分子层中的报告分子为ir-780。

4.如权利要求1所述的拉曼显影剂，其特征在于，所述拉曼显影剂的直径为60-200nm。

5.权利要求1所述的用于前哨淋巴结活检的拉曼显影剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

6.如权利要求5所述的用于前哨淋巴结活检的拉曼显影剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2具体包括以下步骤：

7.权利要求1-4述的拉曼显影剂在制备疾病诊断试剂的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述疾病为乳腺癌。

9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述显影剂通过提前局部注射至前哨淋巴结。

10.根据权利要求9述的应用，其特征在于，所述局部注射方式包括皮下注射、皮内注射、肌肉注射。

技术总结本发明公开了一种用于前哨淋巴结活检的拉曼显影剂及应用方法。所述显影剂为核壳结构的表面增强拉曼光谱探针，从内到外依次包括金纳米花内核、拉曼报告分子层、银壳层和聚乙二醇层。本发明还提供了拉曼显影剂的制备方法及应用方法。应用方法为，所述拉曼显影剂通过提前局部注射至前哨淋巴结附近，其通过淋巴液流动富集到前哨淋巴结，根据拉曼显影剂的信号可以准确定位到前哨淋巴结组织。本发明的拉曼显影剂具有灵敏度高、稳定性好等优势，可实现对前哨淋巴结的准确定位。技术研发人员：伍宗誉,谢浩强,叶坚,林俐,邓斌格受保护的技术使用者：上海交通大学技术研发日：技术公布日：2024/10/17