课题基金 / 基金详情

NIR-II/MRI双模态聚合物分子刷的设计合成及肿瘤成像研究

批准号:
52103157
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
张令娥
依托单位:
学科分类:
生物医用有机高分子材料
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
张令娥

项目摘要

结项摘要

相似基金

相关文献

中文摘要
近红外二区(NIR-II)/磁共振成像(MRI)双模态造影剂集高灵敏度、高时间分辨率的NIR-II荧光成像和高空间分辨率、无成像深度限制的MR成像功能于一体,克服了单一成像模式的不足,在肿瘤成像方面具有广阔的应用前景。但是现有的NIR-II/MRI双模态探针依然存在成像性能差和生物安全性低的问题。本项目拟以聚合物分子刷为载体,共价偶联NIR-II荧光分子、小分子钆基螯合物DTPA-Gd和靶向环肽RGD,构建生物安全性好的NIR-II/MRI双模态肿瘤靶向聚合物刷。并且通过调控主、侧链的长度以及NIR-II荧光分子、DTPA-Gd和RGD的比例,揭示双模态聚合物刷的结构与发光、弛豫性能的构效关系,为合理设计具有高荧光量子产率和高弛豫率的聚合物刷提供理论依据,提高成像灵敏度和准确度。本项目可为开发低毒、高性能的NIR-II/MRI双模态造影剂提供新思路,为肿瘤的精准诊断和手术导航提供技术支撑。
英文摘要
NIR-II/MRI dual-modal contrast agents integrate NIR-II fluorescence imaging with high sensitivity and time resolution and MR imaging with high spatial resolution and without imaging depth limit, which overcome the shortcomings of the single mode imaging and have a broad application prospect in tumor imaging. However, the existing NIR-II/MRI dual-modal probes still have poor imaging performance and low biosafety. In this project, NIR-II/MRI dual-modal tumor-targeted polymer brushes with good biosafety will be constructed by using the polymer brushes as the carrier and covalently conjugating NIR-II fluorescent molecules, small gadolinium-based compounds (DTPA-Gd) and cyclic peptides RGD. Meanwhile, the structural-activity relationship between the structure of the dual-modal polymer brushes and their luminescence and relaxation properties will be revealed by adjusting the lengths of main and side chains of the polymer brushes, and the composition ratio of NIR-II fluorescent molecules, DTPA-Gd and RGD, which could provide a theoretical basis for the rational design of polymer brushes with high fluorescence quantum yield and high relaxation rate, and improve the sensitivity and accuracy of imaging. This project will provide a new idea for the development of NIR-II/MRI dual-modal contrast agents with low toxicity and high performance, and provide technical support for accurate tumor diagnosis and image-guided tumor surgery.
NIR-II/MRI双模态造影剂集高灵敏度、高时间分辨率的NIR-II荧光成像和高空间分辨率、无成像深度限制的MR成像功能于一体,克服了单一成像模式的不足,在肿瘤检测和手术导航方面具有广阔的应用前景。但现有的NIR-II/MRI双模态探针依然存在成像性能差和生物安全性低的问题,不利于实现临床应用。.因此,本项目以聚合物分子刷为载体,共价偶联NIR-II荧光分子、小分子钆基螯合物DTPA-Gd和靶向环肽RGD,构建了NIR-II/MRI双模态肿瘤靶向聚合物刷。并通过调控主链长度(709、473、333和207聚合度)、PEG侧链长度(3.4、2和1 KDa分子量)以及NIR-II荧光分子(10%、20%和30%)、DTPA-Gd(10%、20%和30%)、RGD(20%)的组成比例,制备了具有不同分子结构的双模态聚合物刷,揭示了其分子结构与发光、弛豫性能的构效关系。研究发现荧光量子产率随NIR-II荧光分子组成比例的降低而增大,随侧链PEG分子量的增大而增大;纵向弛豫率随DTPA-Gd组成比例的增加而增大,随侧链PEG分子量的降低而增大;而主链长度对两者性能几乎无影响。该研究成果对设计合成高成像性能双模态聚合物刷具有重要指导意义。.此外,本项目以PEG化聚赖氨酸树枝状大分子为载体,位点特异性共价偶联NIR-II荧光分子和DTPA-Gd,构建了一种新型NIR-II/MRI双模态树枝状大分子。该双模态树枝状大分子在水溶液中自组装成98 nm的球形胶束(FM胶束),纵向弛豫率为28.6 mM-1S-1,是商用造影剂Magnevist的6.65倍。在体内成像实验中表现出优异的NIR-II荧光成像和增强T1加权MR成像性能。特别是相比于商用造影剂Magnevist,该双模态树枝状大分子造影剂能够显著提高肿瘤的成像对比度和延长提高对比度的时间,因此在肿瘤检测和诊断方面具有良好的临床应用前景。
国内基金
海外基金