CN103691066B - 一种金标植入体及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金标植入体及其制造方法，所述金标植入体包括金质层和携带有microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒，所述携带有microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒结合到所述金质层上，所述金质层为螺旋状或者圆筒状，所述金质层的外壁直径为0.6～0.9毫米，长度为3～4毫米，所述携带有microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒通过连接剂粘接到所述金质层上。在肿瘤治疗前，在肿瘤周围植入该金标植入体，以便在进行赛博刀治疗时能够跟踪肿瘤的位置，同时又能同时携带有miR214反义寡核苷酸分子，使该金标植入体能够抑制肿瘤细胞生长，增加放射治疗的敏感性，提高赛博刀治疗的疗效。

Description

一种金标植入体及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种金标植入体，具体的涉及一种附有携带microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒的金标植入体及其制造方法。

背景技术

赛博刀(Cyberknife)由美国Stanford大学医疗中心脑外科与Accuray公司合作研发,1994年投入使用,1997年Adler教授首次介绍其临床应用。它是一种立体定向治疗机,整合了影像引导系统、高准确性机器人跟踪瞄准系统和射线释放照射系统,可完成任何部位病变的治疗。将一个能产生6MVX线的轻型直线电子加速器安放在一个有6个自由度的机械臂上,通过运算X线摄像机及X线影像处理系统所得的低剂量三维影像来追踪靶区位置,执行治疗计划,以准确剂量的放射线来“切除”肿瘤。

赛博刀是高精度的放射外科治疗技术，通过影像引导，一次或数次把大剂量的高能X线照射到肿瘤组织上。如果在影像上不能确定肿瘤的位置，也就不能实施高精度治疗。因此，为了显示肿瘤的解剖位置，在治疗前，必须在肿瘤周围植入金属标记物，以便在进行赛博刀治疗时能够跟踪肿瘤的位置，实施又快又精确地治疗，其主要在胸腹部脏器的治疗中应用。由于胸腹部脏器和身体的骨性标志之间没有固定的位置关系，因此首先要在肿瘤组织或其周围植入标记物(内标记物)，此标记物应与瘤体在位置上保持相对固定，作为X线跟踪系统的探测标识。

肿瘤基因治疗是将有功能的基因或正常的基因转移至特定的组织或者细胞以纠正有缺陷的基因或者赋予其特定功能达到治愈肿瘤的目的。基因治疗是人类疾病治疗史上的一次革命，作为一种新兴治疗手段和方法，基因治疗在科学研究和临床实践中被广泛接受。随着研究的不断深入，基因治疗的种类不断更新，可分为以下几类：抑癌基因治疗，RNA干扰治疗和miRNA治疗，免疫基因治疗。其中miRNA(又名MicroRNA)是由21～25个核苷酸组成的高度保守的RNA分子，通过降解或者抑制下游靶基因的表达，参与肿瘤的发生。现有的研究表明，在肿瘤细胞中导入MicroRNA分子可以有效的抑制肿瘤细胞生长，具有抗肿瘤作用。

纳米技术的核心是利用纳米材料的特殊性能，来实现目前普通材料所不能达到的功能和用途。纳米药物载体是指具有纳米尺度的高分子或金属载体，实现对包括miRNA分子和小分子化疗药物等多种药物的携载。药物分子通过物理或化学的方式包载在纳米材料载体上，形成药物-载体的复合体系。从20世纪末开始，越来越多的研究人员开始关注和构建用于药物输送的纳米载体，并且这些纳米药物载体在肿瘤治疗中展现出广阔的应用前景。纳米材料作为基因和药物载体的纳米医学的出现，给癌症治疗注入了新的希望。

既往的纳米粒子多通过静脉注射的方式进入体内，需要在血液中循环较长的时间才能到达肿瘤病灶发挥治疗作用，受体内微环境的影响较大。

虽然将具有治疗作用的microRNA分子与纳米载体偶联后，能有效的提高miRNA分子的稳定性，但如何将这种纳米复合物特异的在肿瘤部位富集是目前治疗的瓶颈。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种金标植入体以及该金标植入体的制造方法，以解决现有技术中存在的携带有microRNA分子的纳米载体不便在肿瘤部位富集的问题。

根据本发明的第一方面，提供一种金标植入体，其特征在于，所述金标植入体包括金质层和携带有microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒，所述携带有microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒结合到所述金质层上，所述金质层为螺旋状或者圆筒状，所述金质层的外壁直径为0.6～0.9毫米，长度为3～4毫米，所述携带有microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒通过连接剂粘接到所述金质层上。

优选地，所述连接剂为聚四氟乙烯、聚乙烯醇或者生物粘合剂。

优选地，所述生物粘合剂为纤维蛋白原、凝血酶、肌肉粘合蛋白、酪蛋白、壳多糖或壳聚糖、天然或改性多糖、聚乙二醇衍生物、或者淀粉。

优选地，还包括医用高分子材料内芯，所述携带有microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒吸附在所述医用高分子材料内芯上。

优选地，所述金质层为螺旋状，所述医用高分子材料内芯套装在所述金质层内部。

优选地，所述金质层为圆筒状，在所述金质层的外壁上开设有通孔，所述医用高分子材料内芯套装在所述金质层内部。

优选地，所述医用高分子材料为医用硅胶、医用聚氨酯、医用聚乙烯

根据本发明的第二方面，提供一种金标植入体的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：准备金质层原料，所述金质层原料为螺旋状或者圆筒状，其外壁直径为0.6～0.9毫米；

步骤二：在所述金质层原料上涂刷连接剂；

步骤三：将携带有microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒均匀的吸附在所述涂刷了连接剂的金质层原料上；

步骤四：将吸附了携带有microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒的金质层原料截取成长度为3～4毫米的金标植入体。

优选地，所述连接剂为聚四氟乙烯、聚乙烯醇或者生物粘合剂。

优选地，所述生物粘合剂为纤维蛋白原、凝血酶、肌肉粘合蛋白、酪蛋白、壳多糖或壳聚糖、天然或改性多糖、聚乙二醇衍生物、或者淀粉。

根据本发明的第三方面，提供一种金标植入体的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：形成螺旋状的金质层，该金质层的外壁直径为0.6～0.9毫米，长度为3～4毫米；

步骤二：形成医用高分子材料内芯，该医用高分子材料内芯的外径为0.5～0.7毫米，长度为5-7毫米；

步骤三：在所述医用高分子材料内芯上吸附携带有microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒；

步骤四：将所述医用高分子材料内芯插入所述螺旋状的金质层内，使得所述医用高分子材料内芯的两端均露出所述金质层的两端，形成金标植入体组件；

步骤五：挤压所述金标植入体组件的两端，将所述医用高分子材料内芯的两端墩粗，形成金标植入体。

根据本发明的第四方面，提供一种金标植入体的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：形成圆筒状的金质层原料，该金质层原料的外壁直径为0.6～0.9毫米；

步骤二：在所述圆筒状的金质层原料的外壁上开设通孔，将开设有通孔的圆筒状的金质层原料截取成长度为3-4毫米的金质层；

步骤三：形成医用高分子材料内芯，该医用高分子材料内芯的外径为0.5～0.7毫米，长度为5-7毫米；

步骤四：在所述医用高分子材料内芯上吸附携带有microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒；

步骤五：将所述医用高分子材料内芯插入所述圆筒状的金质层内，使得所述医用高分子材料内芯的两端均露出所述金质层的两端，形成金标植入体组件；

步骤六：挤压所述金标植入体组件的两端，将所述医用高分子材料内芯的两端墩粗，形成金标植入体。

优选地，所述医用高分子材料内芯为中空的圆筒形。

优选地，所述医用高分子材料为医用硅胶、医用聚氨酯或者医用聚乙烯。

本发明中，将microRNA-214反义寡核苷酸通过已知的耦合作用结合到纳米颗粒中，形成具有肿瘤治疗作用的纳米颗粒。然后，将携带有microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒与金质层通过多种方式进行偶联，从而形成本发明的金标植入体，这样，在肿瘤治疗前，在肿瘤周围植入该金标植入体，以便在进行赛博刀治疗时能够跟踪肿瘤的位置，实施又快又精确地治疗，同时又能同时携带有miR214反义寡核苷酸分子，使该金标植入体能够抑制肿瘤细胞生长，增加放射治疗的敏感性，提高赛博刀治疗的疗效。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出根据本发明的第一实施例的金标植入体的整体图；

图2示出根据本发明的第二实施例的金标植入体的整体图；

图3示出根据本发明的第三实施例的金标植入体的整体图。

具体实施方式

以下将参照附图更加详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

肿瘤基因治疗是将有功能的基因或正常的基因转移至特定的组织或者细胞以纠正有缺陷的基因或者赋予其特定功能达到治愈肿瘤的目的。随着研究的不断深入，基因治疗的种类不断更新，可分为以下几类：抑癌基因治疗，RNA干扰治疗和miRNA治疗，免疫基因治疗。

RNA干扰(RNAinterference，RNAi)是一种由双链RNA所引起的序列特异性基因沉默，是真核生物中基因转录后表达调控。RNA干扰被公认为是细胞调节基因表达的关键机制，并成为阐述生物体发育，衰老和治疗疾病的有效手段。

MicroRNA(miRNA)是由21～25个核苷酸组成的高度保守的非编码RNA分子，通过与靶mRNA的3’端的非编码区结合，降解或者抑制mRNA的翻译导致靶基因转录后沉默，从而进一步调控多种生物学行为，如发育的进程、干细胞分化、细胞凋亡、疾病、以及肿瘤发生。

miRNAs通常是由RNA聚合酶II转录的，最初产物是一种被称为pri-miRNA的大的前体分子。pri-miRNAs在细胞核内被RNase III Drosha和双链RNA结合蛋白Pasha处理成约70个核苷酸组成pre-miRNA，这种分子含有一个不完全的茎环结构。RAN和GTP依赖的exportin5将这种前体分子输送到细胞质中，茎环结构随后被另一个核酸酶Dicer处理，剪切产生约22个核苷酸长度的miRNA(双链)，然后这种双链很快被整合到miRISC复合体中。成熟的miRNA保留在具有功能的复合物中，对靶基因表达进行反向调控。

本发明中，选择microRNA-214反义寡核苷酸，首先将microRNA-214反义寡核苷酸和纳米颗粒通过偶合作用连接，如果纳米颗粒是非病毒型载体，如阳离子脂质[5-7]、阳离子型聚合物[8-10]和多肽[11-13]等等，则通过利用静电相互作用结合microRNA-214反义寡核苷酸得到纳米级多聚电解质复合物；如果纳米颗粒是磁性或金纳米，则通过共价键(如二硫键)将microRNA-214反义寡核苷酸结合到金表面，从而形成具有肿瘤治疗作用的纳米颗粒。然后，将携带microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒与金质层通过多种方式进行偶联，从而形成本发明的金标植入体，这样，在肿瘤治疗前，在肿瘤周围植入该金标植入体，以便在进行赛博刀治疗时能够跟踪肿瘤的位置，实施又快又精确地治疗，同时又能同时携带有miR214反义寡核苷酸分子，使该金标植入体能够抑制肿瘤细胞生长，增加放射治疗的敏感性，提高赛博刀治疗的疗效。

下面对携带有microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒与金质层的偶联方式进行详细的介绍。

实施例一：

将具有有效治疗剂量的microRNA-214反义寡核苷酸分子通过上述的偶合作用连接到纳米颗粒上，接着再通过连接剂将上述分子连接到金质层1上，最终得到具有肿瘤治疗作用的携带有microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒2的金标植入体，如图1所示，所述携带有microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒2(图中仅示例性的示出部分纳米颗粒2)大致均匀的分布在所述金质层1的内壁和外壁上。所述金质层1为螺旋状或者圆筒状(图中示出的为螺旋状)，金质层1的外壁直径D为0.6～0.9毫米，长度H为3～4毫米。

本发明中，连接剂采用聚四氟乙烯、聚乙烯醇或者生物粘合剂，所述生物粘合剂为纤维蛋白原、凝血酶、肌肉粘合蛋白(mussel adhesiveprotein)、酪蛋白、壳多糖或壳聚糖、天然或改性多糖、聚乙二醇衍生物、和淀粉等。

本实施例中的金标植入体的具体制造方法为：准备长条的金质层原料，所述金质层原料为螺旋状或者圆筒状，其外壁直径为0.6～0.9毫米，长度以方便加工为宜，没有具体的限制；然后在所述金质层原料上涂刷连接剂，所述连接剂为聚四氟乙烯、聚乙烯醇或者生物粘合剂，所述生物粘合剂为纤维蛋白原、凝血酶、肌肉粘合蛋白(mussel adhesive protein)、酪蛋白、壳多糖或壳聚糖、天然或改性多糖、聚乙二醇衍生物、和淀粉等；然后将携带有microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒2均匀的吸附在所述涂刷了连接剂的金质材料上；最后将吸附了携带有microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒2的金质层原料截取成长度为3～4毫米的金标植入体，从而得到本发明中的金标植入体。

实施例二：

如图2所示，本实施例中的金标植入体包括螺旋状的金质层1、医用高分子材料内芯3，所述螺旋状的金质层1套装在所述医用高分子材料内芯3的外侧，所述医用高分子材料内芯3露出螺旋状的金质层1两端的直径稍大于位于螺旋状的金质层1内部的部分的直径，这样可以方便的将所述医用高分子材料内芯3固定在所述螺旋状的金质层1中。在所述医用高分子材料内芯3上吸附有携带microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒2(图中仅示例性的示出部分纳米颗粒2)；所述金质层1的外壁直径D为0.6～0.9毫米，长度H为3～4毫米。

所述医用高分子材料为医用硅胶、医用聚氨酯、医用聚乙烯等医用高分子材料。

下面以医用硅胶为例来说明本实施例中的金标植入物的制造方法为：

步骤一：形成螺旋状的金质层1，该金质层1的外壁直径为0.6～0.9毫米，长度为3～4毫米；

步骤二：形成硅胶内芯3，该硅胶内芯的外径为0.5～0.7毫米，长度为5-7毫米；

步骤三：在硅胶内芯3上吸附携带有microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒2；

步骤四：将所述硅胶内芯3插入所述螺旋状的金质层1内，使得所述硅胶内芯3的两端均露出所述金质层1的两端，形成金标植入体组件；

步骤五：挤压所述金标植入体组件的两端，将所述硅胶内芯3的两端墩粗，形成如图2所述的金标植入体。

优选的，为了增加本实施例中的金标植入体的弹性，可以将所述硅胶内芯3做成中空的圆筒形，以方便本发明中的金标植入体植入到人体内。

实施例三：

如图3所示，本实施例中的金标植入体包括圆筒状的金质层1、医用高分子材料内芯3，所述圆筒状的金质层1套装在所述医用高分子材料内芯3的外侧，所述医用高分子材料内芯3露出圆筒状的金质层1两端的直径稍大于位于圆筒状的金质层1内部的部分的直径，这样可以方便的将所述医用高分子材料内芯3固定在所述圆筒状的金质层1中。在所述医用高分子材料内芯3上吸附携带有microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒2(图中仅示例性的示出部分纳米颗粒2)。在所述圆筒状的金质层1的筒壁上开设有多个通孔101，以便所述携带有microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒2的逸出；所述金质层1的外壁直径D为0.6～0.9毫米，长度H为3～4毫米。

所述医用高分子材料为医用硅胶、医用聚氨酯、医用聚乙烯等医用高分子材料。

下面以医用硅胶为例来说明本实施例中的金标植入体的制造方法为：

步骤一：形成圆筒状的金质层原料，该金质层原料的外壁直径为0.6～0.9毫米，长度以方便加工为宜，没有具体的限制；

步骤二：在所述圆筒状的金质层原料的外壁上开设通孔101，将开设有通孔101的圆筒状的金质层原料截取成长度为3-4毫米的金质层1；

步骤三：形成硅胶内芯3，该硅胶内芯的外径为0.5～0.7毫米，长度为5-7毫米；

步骤四：在硅胶内芯3上吸附携带有microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒2；

步骤五：将所述硅胶内芯3插入所述圆筒状的金质层1内，使得所述硅胶内芯3的两端均露出所述金质层1的两端，形成金标植入体组件；

步骤六：挤压所述金标植入体组件的两端，将所述硅胶内芯3的两端墩粗，形成如图3所述的金标植入体。

优选的，为了增加本实施例中的金标植入体的弹性，可以将所述硅胶内芯3做成中空的圆筒形，以方便本发明中的金标植入体植入到人体内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本实用发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种金标植入体，其特征在于，所述金标植入体包括金质层和携带有microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒，所述携带有microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒结合到所述金质层上，所述金质层为螺旋状或者圆筒状，所述金质层的外壁直径为0.6～0.9毫米，长度为3～4毫米，所述携带有microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒通过连接剂粘接到所述金质层上。

2.根据权利要求1所述的金标植入体，其特征在于，所述连接剂为聚四氟乙烯、聚乙烯醇或者生物粘合剂。

3.根据权利要求2所述的金标植入体，其特征在于，所述生物粘合剂为纤维蛋白原、凝血酶、肌肉粘合蛋白、酪蛋白、壳多糖或壳聚糖、天然或改性多糖、聚乙二醇衍生物、或者淀粉。

4.根据权利要求1所述的金标植入体，其特征在于，还包括医用高分子材料内芯，所述携带有microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒吸附在所述医用高分子材料内芯上。

5.根据权利要求4所述的金标植入体，其特征在于，所述金质层为螺旋状，所述医用高分子材料内芯套装在所述金质层内部。

6.根据权利要求4所述的金标植入体，其特征在于，所述金质层为圆筒状，在所述金质层的外壁上开设有通孔，所述医用高分子材料内芯套装在所述金质层内部。

7.一种金标植入体的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：准备金质层原料，所述金质层原料为螺旋状或者圆筒状，其外壁直径为0.6～0.9毫米；

步骤二：在所述金质层原料上涂刷连接剂；

步骤三：将携带有microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒均匀的吸附在所述涂刷了连接剂的金质层原料上；

步骤四：将吸附了携带有microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒的金质层原料截取成长度为3～4毫米的金标植入体。

8.一种金标植入体的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：形成螺旋状的金质层，该金质层的外壁直径为0.6～0.9毫米，长度为3～4毫米；

步骤二：形成医用高分子材料内芯，该医用高分子材料内芯的外径为0.5～0.7毫米，长度为5-7毫米；

步骤三：在所述医用高分子材料内芯上吸附携带有microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒；

步骤四：将所述医用高分子材料内芯插入所述螺旋状的金质层内，使得所述医用高分子材料内芯的两端均露出所述金质层的两端，形成金标植入体组件；

步骤五：挤压所述金标植入体组件的两端，将所述医用高分子材料内芯的两端墩粗，形成金标植入体。

9.一种金标植入体的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：形成圆筒状的金质层原料，该金质层原料的外壁直径为0.6～0.9毫米；

步骤二：在所述圆筒状的金质层原料的外壁上开设通孔，将开设有通孔的圆筒状的金质层原料截取成长度为3-4毫米的金质层；

步骤三：形成医用高分子材料内芯，该医用高分子材料内芯的外径为0.5～0.7毫米，长度为5-7毫米；

步骤四：在所述医用高分子材料内芯上吸附携带有microRNA-214反义寡核苷酸的纳米颗粒；

步骤五：将所述医用高分子材料内芯插入所述圆筒状的金质层内，使得所述医用高分子材料内芯的两端均露出所述金质层的两端，形成金标植入体组件；

步骤六：挤压所述金标植入体组件的两端，将所述医用高分子材料内芯的两端墩粗，形成金标植入体。