CN111808173B - 多肽-量子点复合物、其制备方法及应用 - Google Patents

多肽-量子点复合物、其制备方法及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN111808173B
CN111808173B CN201910293122.7A CN201910293122A CN111808173B CN 111808173 B CN111808173 B CN 111808173B CN 201910293122 A CN201910293122 A CN 201910293122A CN 111808173 B CN111808173 B CN 111808173B
Authority
CN
China
Prior art keywords
polypeptide
quantum dot
solution
cells
biotin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910293122.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111808173A (zh
Inventor
王琛
祖瑞涓
方小翠
杨延莲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Center for Nanosccience and Technology China
Original Assignee
National Center for Nanosccience and Technology China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Center for Nanosccience and Technology China filed Critical National Center for Nanosccience and Technology China
Priority to CN201910293122.7A priority Critical patent/CN111808173B/zh
Publication of CN111808173A publication Critical patent/CN111808173A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111808173B publication Critical patent/CN111808173B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K1/00General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
    • C07K1/13Labelling of peptides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/02Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • C09K11/025Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor non-luminescent particle coatings or suspension media
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/88Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing selenium, tellurium or unspecified chalcogen elements
    • C09K11/881Chalcogenides
    • C09K11/883Chalcogenides with zinc or cadmium
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/574Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/68Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

本发明提供了一种多肽‑量子点复合物,所述复合物中,多肽与量子点相互结合,并且,所述多肽的氨基酸序列为SEQ ID NO.1,所述多肽的N端修饰生物素Biotin,所述量子点表面修饰链霉亲和素,所述链霉亲和素与所述多肽N端修饰的生物素Biotin结合。还提供了其制备方法和应用。本发明提供的多肽可以特异性结合肿瘤细胞高表达的趋化因子受体CXCR4;同时,相比于量子点,多肽‑量子点复合物具有对CXCR4高表达的肿瘤细胞具有很强的亲和力,为癌症的靶向治疗提供可行的方法和技术手段,在肿瘤的靶向治疗中具有重要价值。

Description

多肽-量子点复合物、其制备方法及应用
技术领域
本发明涉及生物医药技术领域,具体涉及一种功能化的量子点复合物,尤其是涉及一种可以靶向细胞表面受体的多肽-量子点复合物在检测和抑制肿瘤转移方面的应用。
背景技术
癌症是现今人类的主要死因之一,严重的影响了人类健康。为提高肿瘤患者的存活率,近年来,从癌症的发病机理到诊断和治疗手段都有了深入的探索。很多研究发现趋化轴CXCL12/CXCR4在肿瘤发生、发展和转移过程中都发挥着重要作用。据文献报道,至少23种不同类型的肿瘤组织中都有细胞表达CXCR4,因此这个趋化因子受体CXCR4可以作为一种肿瘤研究的切入点。根据许多实验室的现有研究结果显示,趋化因子受体拮抗剂可抑制巨噬细胞浸润,可诱导肿瘤生长停滞或凋亡,并防止转移性扩散,通过靶向剂阻断CXCL12/CXCR4之间的相互作用,实现肿瘤治疗。在众多种类靶向剂中,多肽由于其尺寸小、可通过大规模人工合成得到以及较低的免疫原性等特点受到大家的关注。本课题组设计了一条E5多肽,并经过在白血病、乳腺癌等细胞水平上对其进行实验验证,结果发现该E5多肽与趋化因子受体CXCR4有很高的亲和力,能够与CXCR4特异性结合并具有抑制CXCR4高表达肿瘤细胞迁移能力的功能,是一种在肿瘤检测和治疗中可以广泛应用的多肽类靶向剂。相较于传统材料,纳米材料在药物运输、诊断和生物成像方面纳米材料具有其自身独特的优越性,为抗肿瘤研究带来了新思路。纳米材料可以提高化疗药物疗效并降低其系统生物药物毒性,实现药物靶向递送,提高药物生物利用度等目的。纳米材料的应用为肿瘤治疗带来了希望。量子点(Quantum Dots,QDs)作为一种球形的无机纳米材料,具有易于控制激发和发射波长,高量子产率,易于修饰和无荧光漂白等优势。在生物成像方面,与传统的荧光探针相比,量子点吸收光谱宽,发射光谱窄,斯托克斯位移大,能够在近红外区域进行深层组织的成像;但是量子点的应用在生物相容性和细胞毒性方面受到限制。用多肽类靶向剂E5对量子点表面进行修饰,形成的全新的E5多肽-量子点复合物体系不仅结合了多肽类靶向剂和量子点的优点和功能,而且在提高了量子点的生物相容性的同时实现了量子点的靶向功能。为肿瘤检测和肿瘤转移的抑制提供可行的治疗方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有靶向功能且具有高检测灵敏度的多肽-量子点复合物体系及其制备方法和应用。量子点具有高发光稳定性和发光效率,结合E5多肽与高表达CXCR4受体的肿瘤细胞具有高亲和力,构建一个具有靶向功能的多肽-量子点复合物。
为实现上述目的,本发明的第一方面提供了一种多肽-量子点复合物,所述复合物中,多肽与量子点相互结合,所述多肽的氨基酸序列为SEQ ID NO.1,所述多肽的N端修饰生物素Biotin,所述量子点表面修饰链霉亲和素,所述链霉亲和素与所述多肽N端修饰的生物素Biotin结合。
所述量子点选自以下纳米材料中的一种或多种:CdSe、CdTe、CdS、ZnS、ZnSe、CdSe/ZnS、InP、InGaP;优选为CdSe/ZnS,最优选为球形的CdSe/ZnS。
根据本发明第一方面的复合物,其中,所述复合物中,所述多肽和所述量子点的摩尔比为100-1:1,优选为10-1:1,最优选为10:1。
本发明的第二方面提供了第一方面所述的复合物的制备方法,所述方法包括以下步骤:
(1)分别配制量子点溶液和多肽溶液;
(2)将步骤(1)所得的量子点溶液和多肽溶液混匀孵育,得多肽-量子点复合物溶液;
(3)将步骤(2)所得溶液进行离心后,去上清,即得到纯化后的多肽-量子点复合物。
根据本发明第二方面的制备方法,其中,所述步骤(1)中,所述多肽溶液的制备方法包括以下步骤:超纯水溶解多肽配制成浓度为0.1~10mM优选为1mM的多肽溶液,再用硼酸缓冲液稀释成浓度为1~100μM优选为10μM的多肽溶液。
根据本发明第二方面的制备方法,其中,所述步骤(2)中,所述孵育温度为20~40℃;和/或
所述孵育时间为0.5~12h。
根据本发明第二方面的制备方法,其中,所述步骤(3)中,所述离心速度不低于20000rpm。
本发明的第三方面提供了一种多肽靶向剂,所述多肽靶向剂包括:第一方面的多肽-量子点复合物和/或根据第二方面的方法而制得的多肽-量子点复合物。
本发明的第四方面提供了第一方面的多肽-量子点复合物或根据第二方面的方法而制得的多肽-量子点复合物在制备用于治疗肿瘤的药物和/或肿瘤检测产品中的应用。
本发明的第五方面提供了第一方面的多肽-量子点复合物或根据第二方面的方法而制得的多肽-量子点复合物在制备用于抑制CXCR4高表达肿瘤细胞迁移能力的产品中的应用。
本发明的目的是提供一种具有靶向功能且具有高检测灵敏度的多肽-量子点复合物体系及其应用。量子点具有高发光稳定性和发光效率,结合E5多肽与高表达CXCR4受体的肿瘤细胞具有高亲和力,构建一个具有靶向功能的多肽-量子点复合物。
针对上述目的,本发明提供的技术方案如下:
本发明提供一种对细胞表面受体CXCR4高亲和力的多肽-量子点复合物在肿瘤检测方面的应用,所述多肽(E5)的氨基酸序列为SEQ ID NO.1,E5多肽(N端修饰生物素Biotin)与细胞表面趋化因子受体(CXCR4)有很高的亲和力;所述量子点为CdSe/ZnS纳米材料,量子点表面修饰的链霉亲和素(Streptavidin,SA)可与E5多肽N端生物素Biotin反应,形成强非共价化学键,得到E5多肽-量子点复合物体系。本发明还提供所述E5多肽-量子点复合物的制备方法,包括以下步骤:
1)分别配制量子点和多肽溶液;
2)将配制好的量子点和多肽溶液混匀,即得多肽-量子点复合物溶液;
3)上述溶液进行离心后,去上清,即得到纯化后的多肽-量子点复合物。
前述的方法,步骤1)中用超纯水溶解多肽配制成浓度1mM的多肽溶液,再用硼酸缓冲液稀释成浓度10μM的多肽溶液。
其中,多肽与量子点的摩尔比为10-1:1,优选为10:1。
前述的方法,步骤2)中孵育温度为20~40℃,孵育时间为0.5~12h。
前述的方法,步骤3)中用的离心速度超过20000rpm,以去除多肽-量子点复合物溶液中过量的多肽。本发明还提供所述的多肽-量子点复合物在肿瘤检测中的应用。
本发明提供的多肽可以特异性结合肿瘤细胞高表达的趋化因子受体CXCR4,同时,相比于量子点,多肽-量子点复合物具有对CXCR4高表达的肿瘤细胞具有很强的亲和力,为癌症的靶向治疗提供可行的方法和技术手段,在肿瘤的靶向治疗中具有重要价值。
本发明的多肽-量子点复合物可以具有但不限于以下有益效果:
本发明提供的多肽可以特异性结合肿瘤细胞高表达的趋化因子受体CXCR4;同时,相比于量子点,多肽-量子点复合物具有对CXCR4高表达的肿瘤细胞具有很强的亲和力,为癌症的靶向治疗提供可行的方法和技术手段,在肿瘤的靶向治疗中具有重要价值。
附图说明
以下,结合附图来详细说明本发明的实施方案,其中:
图1为本发明实施例1中链霉亲和素(SA)标记的球形的GdSe/ZnS量子点电镜图。
图2为本发明实施例3中多肽分别与细胞Hela和Hek293t(a)在不同多肽浓度下的结合力测定结果图,图2b为10μM多肽条件下多肽与Hela、Hek293t和MDA-MB-231的亲和力结果图。
图3为本发明实施例4中不同浓度多肽-量子点复合物与Hela、Hek293t和MDA-MB-231的亲和力结果图。
图4为本发明实施例4中量子点及多肽-量子点复合物在Hela(a)和MDA-MB-231(b)细胞表面结合力的激光共聚焦显微镜图像。
图5为本发明实施例5中多肽-量子点复合物对CXCR4阴性细胞系乳腺癌细胞系MDA-MB-231、人肾上皮细胞系Hek293t和CXCR4阳性细胞系人宫颈癌细胞系Hela的增殖-毒性检测结果图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例进一步说明本发明,但是,应当理解为,这些实施例仅仅是用于更详细具体地说明之用,而不应理解为用于以任何形式限制本发明。
本部分对本发明试验中所使用到的材料以及试验方法进行一般性的描述。虽然为实现本发明目的所使用的许多材料和操作方法是本领域公知的,但是本发明仍然在此作尽可能详细描述。本领域技术人员清楚,在上下文中,如果未特别说明,本发明所用材料和操作方法是本领域公知的。
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段,所用原料均为市售商品。
以下实施例中所用的乳腺癌细胞系MDA-MB-231、人肾上皮细胞系Hek293t和人宫颈癌细胞系Hela均购自中国医学科学院。
除非特别指明,以下实施例中所用水溶液均指无菌超纯水溶液,水质参数为电阻率18.2MΩ.cm@25℃。
除非特别指明,以下实施例中所用的试剂均为分析纯试剂。
除非特别指明,以下实施例中所用的PBS溶液为1×PBS溶液,且经0.22μm滤膜过滤。
所用硼酸钠-HCL缓冲液为10mM(pH 8)的溶液。
以下实施例中使用的试剂购买来源和仪器型号分别如下:
(1)试剂购买来源:
PBS缓冲液、DMEM培养基、Opti-MEM培养基、胎牛血清、双抗、FITC-Biotin均购自Thermo Fisher Scientific;
链霉亲和素标记的量子点Qots-SA购自北京纳晶生物科技有限公司;
4%多聚甲醛溶液购自北京索莱宝科技有限公司;
CXCR4抗体购自Biolegend;
MTS试剂检测试剂盒购自Promega。
(2)仪器型号:
纯水仪(德国Merck Millipore,型号Milli-Q Integral3);
纳米粒径电位分析仪(英国马尔文公司,型号Zetasizer Nano ZS);
离心机(北京雷勃尔离心机有限公司,型号LD5-2A);
流式细胞仪(BD biosciences,型号BD accuri C6);
连续光谱多功能酶标仪(美国Molecular Devices,型号SpectraMax i3);
单光子激光共聚焦成像仪(德国Zeiss,型号Zeiss 710)。
实施例1特异性结合趋化因子受体CXCR4的E5多肽-量子点制备
多肽的氨基酸序列为Biotin-GGRSFFLLRRIQGCRFRNTVDD(由安徽省国平药业有限公司合成,纯度为98%),实验前配制成合适浓度的母液。
量子点为链霉亲和素(SA)标记的球形结构的GdSe/ZnS,其结构如图1所示(由北京纳晶生物科技有限公司合成),实验前配置成合适浓度的母液。
链霉亲和素(SA)的作用是与生物素(Biotin)结合,属于常用的技术手段,对本发明多肽的功能没有实质性影响。
多肽溶解:用超纯水溶解多肽粉末至浓度为1mM的母液,再涡旋震荡3min,保证多肽充分溶解分散,置于4℃保存备用;
多肽-量子点制备:用硼酸钠缓冲液将多肽母液稀释到10μM,按照多肽:量子点浓度比为10:1的比例,加入相应体积的量子点,混匀后于温度为37℃孵育0.5小时,即得多肽-量子点复合物溶液。
多肽-量子点纯化:将多肽-量子点复合物溶液于超过20000rpm离心1小时,去上清,即得到纯化后的多肽-量子点复合物。
实施例2 CXCR4阳性及阴性细胞系的验证
1、所使用的细胞材料
将人宫颈癌细胞系Hela作为待验证的CXCR4阳性细胞,乳腺癌细胞系MDA-MB-231、人肾上皮细胞系Hek293t作为待验证的CXCR4阴性细胞。
2、具体方法
1)多肽溶解:用超纯水溶解多肽粉末至浓度为1mM的母液,再涡旋震荡3min,保证多肽充分溶解分散,置于4℃保存备用。
2)细胞计数:按照细胞培养方法培养Hela、MDA-MB-231和Hek293t细胞,待其生长至80~90%铺满培养皿并连接成网状时,将其消化离心,弃去培养液,加入PBS重悬,轻轻吹打均匀后计数。
3)制样:
孵育多肽:收集一定量(≥106个)的细胞于1.5mL的离心管中,将多肽母液稀释至10μM,对照组不加多肽但后续步骤一致,取50μL加至收集了细胞的离心管,用移液枪轻轻吹打至细胞悬浮均匀,37℃孵育2h,将孵育好的细胞悬液在转速为2000rpm的离心机中离心5min,弃去上清,再用PBS重悬,如此重复三次,去除非特异性结合的多肽,然后加入用PBS稀释好的Biotin-FITC重悬细胞,4℃孵育1h,离心去上清,用PBS重悬成200μL的溶液,过滤后得到细胞的流式测试液;
孵育抗体:抗体和多肽与细胞孵育的体积相同,取抗体母液稀释液,(对照组为同型对照)至50μL与细胞混合,并吹打均匀,4℃孵育1h将孵育好的细胞悬液在转速为2000rpm的离心机中离心5min,弃去上清,再用PBS重悬,如此重复三次,去除非特异性结合的抗体,然后将细胞重悬成200μL的溶液,过滤后得到细胞的流式测试液。
4)流式细胞仪测量:选择流式细胞仪(FCM,BD Accuri)的FL-1通道(FITC荧光检测通道,激发波长为488nm)进行检测;先检测对照组细胞的流式测试液,调节参数使对照组的阳性结合率接近于0,以此为参考标准依次检测相应细胞系的实验组样品测试液,记录多肽和抗体与细胞的结合率。
三个细胞系的检测结果如表1所示。
表1细胞系的检测结果
综合抗体的检测结果,可知Hela细胞为CXCR4阳性细胞,MDA-MB-231和Hek293t为CXCR4阴性细胞,与已有报道一致,且多肽可特异性识别CXCR4。
实施例3 E5多肽靶向性验证
1、使用的细胞系
将已验证的与报道一致的Hela细胞为CXCR4阳性细胞,MDA-MB-231和Hek293t为CXCR4阴性细胞。
2、具体方法
1)多肽溶解:用超纯水溶解多肽粉末至浓度为1mM的母液,再涡旋震荡3min,保证多肽充分溶解分散,置于4℃保存备用。
2)细胞计数:按照细胞培养方法培养Hela和Hek293t细胞,待其生长至80~90%铺满培养皿并连接成网状时,将其消化离心,弃去培养液,加入PBS重悬,轻轻吹打均匀后计数。
3)制样:收集一定量(≥106个)的细胞于1.5mL的离心管中,将多肽母液稀释至以下浓度梯度:0、1、2、4、8、10μM,对照组不加多肽但后续步骤一致,取50μL加至收集了细胞的离心管,用移液枪轻轻吹打至细胞悬浮均匀,37℃孵育2h,将孵育好的细胞悬液在转速为2000rpm的离心机中离心5min,弃去上清,再用PBS重悬,如此重复三次,去除非特异性结合的多肽,然后加入用PBS稀释好的Biotin-FITC重悬细胞,4℃孵育1h,离心去上清,用PBS重悬成200μL的溶液,过滤后得到细胞的流式测试液。
4)流式细胞仪测量:选择流式细胞仪(FCM,BD Accuri)的FL-1通道(FITC荧光检测通道,激发波长为488nm)进行检测;先检测对照组细胞的流式测试液,调节参数使对照组的阳性结合率接近于0,以此为参考标准依次检测相应细胞系的实验组样品测试液,记录多肽与细胞结合的荧光强度,结果如图1所示。
由图2a,可见,多肽对CXCR4阳性细胞Hela有很高的亲和力,而对CXCR4阴性细胞Hek293t亲和力很低。相同的实验步骤,又进一步对CXCR4阴性细胞MDA-MB-231进行了相关检测,发现多肽对该细胞亲和力很低,如图2b所示。
实施例4 E5多肽-量子点复合物靶向性验证
1、使用的细胞系
将已验证的与报道一致的Hela细胞为CXCR4阳性细胞,MDA-MB-231和Hek293t为CXCR4阴性细胞。
2、流式细胞仪检测
1)母液制备:
多肽溶解:用超纯水溶解多肽粉末至浓度为1mM的母液,再涡旋震荡3min,保证多肽充分溶解分散,置于4℃保存备用;
多肽-量子点制备:用硼酸钠缓冲液将多肽母液稀释到10μM,按照多肽:量子点浓度比为10:1的比例,加入相应体积的量子点,混匀后室温孵育30min即得多肽-量子点复合物溶液。
2)细胞计数:按照细胞培养方法培养Hela、MDA-MB-231和Hek293t细胞,待其生长至80~90%铺满培养皿并连接成网状时,将其消化离心,弃去培养液,加入PBS重悬,轻轻吹打均匀后计数。
3)制样:收集一定量(≥106个)的细胞于1.5mL的离心管中,将多肽-量子点复合物溶液稀释至以下浓度:50nM和100nM,,对照组为相同浓度的量子点溶液但后续步骤一致,取50μL加至收集了细胞的离心管,用移液枪轻轻吹打至细胞悬浮均匀,4℃孵育2h,将孵育好的细胞悬液在转速为2000rpm的离心机中离心5min,弃去上清,再用PBS重悬,如此重复三次,去除非特异性结合的多肽-量子点复合物,用PBS重悬成200μL的溶液,过滤后得到细胞的流式测试液。
4)流式细胞仪测量:选择流式细胞仪(FCM,BD Accuri)的FL-2通道(PE荧光检测通道,激发波长为488nm)进行检测;先检测对照组细胞的流式测试液,调节参数使对照组的阳性结合率接近于0,以此为参考标准依次检测相应细胞系的实验组样品测试液,记录多肽与细胞结合的荧光强度,结果如图3所示。
由图3可见,通过链霉亲和素和生物素将多肽修饰到量子点表面后,由于多肽基本序列没有发生改变多肽的靶向性特征,对CXCR4阳性细胞Hela具有特异性结合,且结合量随着多肽-量子点浓度的增大而增大,而对CXCR4阴性细胞MDA-MB-231和Hek 293t亲和力很低。多肽-量子点复合物与上述细胞系的结合情况一致,说明引入的量子点并没有改变多肽的靶向性,并且由于量子点的高量子产率,使得这个多肽-量子点复合物能够在较低浓度下进行CXCR4阳性细胞检测。
2、单光子激光共聚焦成像检测
1)细胞接种:配制细胞悬浮液并计数,分别向Confocal小皿中加入1×104个细胞,待细胞形态清晰,均匀贴在底部,即可进行下一步操作。
2)母液制备:
多肽溶解:用超纯水溶解多肽粉末至浓度为1mM的母液,再涡旋震荡3min,保证多肽充分溶解分散,置于4℃保存备用;
多肽-量子点制备:用硼酸钠缓冲液将多肽母液稀释到10μM,按照多肽:量子点浓度比为10:1的比例,加入相应体积的量子点,混匀后室温孵育37分钟即得多肽-量子点复合物溶液。
3)样品制备:分别用opti-MEM培养基将多肽-量子点溶液和量子点母液稀释到100nM。
4)细胞孵育:将配制好的样品溶液分别与Confocal小皿的Hela细胞和MDA-MB-231细胞于4℃孵育2h,然后用PBS缓冲液冲洗两遍。
5)细胞固定:待步骤4)中的细胞冲洗干净,向每个小皿加入200μL浓度4%的多聚甲醛,固定15min,然后用PBS缓冲液冲洗两遍。
6)细胞染核:待步骤5)中的细胞冲洗干净,向每个小皿加入200μL浓度为1μg/mL的Hochest 33324染核试剂,染色15min,然后用PBS缓冲液冲洗两遍,加入500μL的培养基或者PBS缓冲液进行单分子激光共聚焦观察。
7)激光共聚焦显微镜成像:在软件上分别设置明场、Hochest 33324通道、Quantumdots 605通道,找到细胞平面之后,调整细胞清晰度,依次调节各个通道的属性并拍照,结果如图4所示。
由图4可以看出,多肽接上量子点之后并没有改变其靶向功能,多肽-量子点复合物对CXCR4高表达细胞依然有高亲和力,与之前的流式结果相符。
实施例5 E5多肽-量子点对乳腺癌细胞系MDA-MB-231、人肾上皮细胞系Hek293t和 人宫颈癌细胞系Hela细胞毒性的检测实验
收获对数生长期的细胞进行细胞毒性检测。细胞进行消化计数,在96孔板(Corning)中,每孔使用DMEM培养基(含十分之一的胎牛血清和百分之一的双抗)培养5×103个细胞,将96孔板在37℃、5%CO2条件的孵箱中预培养24h,隔天用培养基配制好的不同浓度的多肽-量子点溶液对96孔板细胞进行换液。将96孔板放置于孵箱中培养24h,然后弃去培养基,向每个孔加入100μL opti-MEM以及20μL MTS溶液,在孵箱中继续孵育2h,用连续光谱多功能酶标仪(SpectraMax i3,Molecular Devices,美国)测定在490nm波长下的吸光度(OD)值,计算细胞存活率。
细胞存活率=OD490nm(多肽-量子点)/OD490nm(空白对照)
多肽-量子点孵育条件下,细胞存活率见图5。由图5的细胞存活率可知,靶向多肽-量子点对CXCR4阳性细胞系和CXCR4阴性细胞系均没有细胞毒性,生物相容性较好。
尽管本发明已进行了一定程度的描述,明显地,在不脱离本发明的精神和范围的条件下,可进行各个条件的适当变化。可以理解,本发明不限于所述实施方案,而归于权利要求的范围,其包括所述每个因素的等同替换。
序列表
<110> 国家纳米科学中心
<120> 多肽-量子点复合物、其制备方法及应用
<130> YZDI-190018
<160> 1
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 22
<212> PRT
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
Gly Gly Arg Ser Phe Phe Leu Leu Arg Arg Ile Gln Gly Cys Arg Phe
1 5 10 15
Arg Asn Thr Val Asp Asp
20

Claims (7)

1.一种多肽-量子点复合物,其特征在于,所述复合物中,多肽与量子点相互结合,所述多肽的氨基酸序列为SEQ ID NO.1,所述多肽的N端修饰生物素Biotin,所述量子点表面修饰链霉亲和素,所述链霉亲和素与所述多肽N端修饰的生物素Biotin结合;
所述多肽和所述量子点的摩尔比为10:1;
所述量子点为球形的CdSe/ZnS。
2.根据权利要求1所述的复合物的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)分别配制量子点溶液和多肽溶液;
(2)将步骤(1)所得的量子点溶液和多肽溶液混匀孵育,得多肽-量子点复合物溶液;
(3)将步骤(2)所得溶液进行离心后,去上清,即得到纯化后的多肽-量子点复合物。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述多肽溶液的制备方法包括以下步骤:超纯水溶解多肽配制成浓度为0.1~10mM的多肽溶液,再用硼酸缓冲液稀释成浓度为1~100μM的多肽溶液。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述多肽溶液的制备方法包括以下步骤:超纯水溶解多肽配制成浓度为1mM的多肽溶液,再用硼酸缓冲液稀释成浓度为10μM的多肽溶液。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤(2)中,所述孵育温度为20~40℃;和/或
所述孵育时间为0.5~12h。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤(3)中,所述离心速度不低于20000rpm。
7.一种多肽靶向剂,其特征在于,所述多肽靶向剂包括:权利要求1所述的多肽-量子点复合物和/或根据权利要求2至6中任一项所述方法而制得的多肽-量子点复合物。
CN201910293122.7A 2019-04-12 2019-04-12 多肽-量子点复合物、其制备方法及应用 Active CN111808173B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910293122.7A CN111808173B (zh) 2019-04-12 2019-04-12 多肽-量子点复合物、其制备方法及应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910293122.7A CN111808173B (zh) 2019-04-12 2019-04-12 多肽-量子点复合物、其制备方法及应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111808173A CN111808173A (zh) 2020-10-23
CN111808173B true CN111808173B (zh) 2024-02-23

Family

ID=72844400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910293122.7A Active CN111808173B (zh) 2019-04-12 2019-04-12 多肽-量子点复合物、其制备方法及应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111808173B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104231050A (zh) * 2014-09-25 2014-12-24 国家纳米科学中心 一种抑制肿瘤转移和治疗白血病的多肽和多肽复合物、其制备方法及其应用
CN104316684A (zh) * 2014-10-14 2015-01-28 南昌大学 一种用于检测宫颈癌的量子点免疫荧光试剂盒
WO2016011878A1 (zh) * 2014-07-23 2016-01-28 国家纳米科学中心 一种抑制肿瘤转移和治疗白血病的多肽和多肽复合物、其制备方法及其应用
CN105434347A (zh) * 2015-12-11 2016-03-30 国家纳米科学中心 一种多肽纳米胶束及其制备方法和应用
CN106568757A (zh) * 2016-11-10 2017-04-19 常州大学 一种检测结肠癌肿瘤的量子点靶向探针试剂盒

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016011878A1 (zh) * 2014-07-23 2016-01-28 国家纳米科学中心 一种抑制肿瘤转移和治疗白血病的多肽和多肽复合物、其制备方法及其应用
CN104231050A (zh) * 2014-09-25 2014-12-24 国家纳米科学中心 一种抑制肿瘤转移和治疗白血病的多肽和多肽复合物、其制备方法及其应用
CN104316684A (zh) * 2014-10-14 2015-01-28 南昌大学 一种用于检测宫颈癌的量子点免疫荧光试剂盒
CN105434347A (zh) * 2015-12-11 2016-03-30 国家纳米科学中心 一种多肽纳米胶束及其制备方法和应用
CN106568757A (zh) * 2016-11-10 2017-04-19 常州大学 一种检测结肠癌肿瘤的量子点靶向探针试剂盒

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Peptide Coated Quantum Dots for Biological Applications;IEEE TRANSACTIONS ON NANOBIOSCIENCE;第5卷(第4期);摘要 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111808173A (zh) 2020-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bai et al. Peptide-based isolation of circulating tumor cells by magnetic nanoparticles
CN101500938B (zh) 稀土纳米粒子
CN106692181B (zh) 纳米硒作为cik细胞增敏剂的应用
US20200392296A1 (en) Nano coordination polymer and preparation method and application thereof
BRPI1007376B1 (pt) Novos ligantes de ligação a receptores e seu uso na detecção de células de interesse biológico
CN112957469A (zh) pH响应性磁性纳米核壳载药体系及其构建方法和应用
JP6948660B2 (ja) 外来物質の細胞内への導入方法ならびに該方法に用いる材料
Peng et al. Fluorescent probe with aggregation-induced emission characteristics for targeted labelling and imaging of cancer cells
US12031185B2 (en) Molecular beacon delivery system for directly detecting circulating tumor cells in blood, method of preparing the system and method of using the system
KR101692052B1 (ko) 표면 증강 라만 산란 방법(sers)을 이용하여 순환 종양세포 및 순환 종양 줄기유사세포를 검출하는 방법 및 이를 이용한 시스템
CN106983732A (zh) 2‑(9‑亚甲基蒽)氨基硫脲和tat修饰的金纳米载药体系及应用
CN111808173B (zh) 多肽-量子点复合物、其制备方法及应用
CN117070455B (zh) 一种巨噬细胞治疗制剂及其制备方法和在肿瘤治疗中的应用
CN112999190A (zh) A549细胞来源外泌体装载连翘酯苷a递药系统及其应用
Xu et al. Characteristics of three sizes of silica nanoparticles in the osteoblastic cell line, MC3T3-E1
CN113876964A (zh) 一种肿瘤细胞膜载药体系及其构建方法和应用
CN114225044B (zh) 一种修饰细胞外囊泡的试剂及制备方法
CN112442113B (zh) 靶向特异性多肽及其应用
CN110384680A (zh) 一种温度/pH响应性双载药复合纳米粒子及其制备方法和用途
CN108371653A (zh) 一种纳米胶束及其应用
CN109276712A (zh) 纳米合成酶在细胞中促进高分子透明质酸合成的应用
CN108653749A (zh) 一种基于穿膜肽的锁核酸纳米载药胶束及载药胶束的制备方法
CN113274353A (zh) 一种载药纳米胶束制剂、及其制备方法和应用
CN113826013B (zh) 多肽磁性纳米颗粒、其制备方法及应用
CN116549657B (zh) 一种促进动物白蛋白细胞内吞的方法及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant