ICG载体材料用于肿瘤的光热治疗PTT和光动力治疗PDT

【光热治疗(PTT)】

传统的手术切除、化疗、放疗、生物治疗已在肿瘤治疗方面取得了非凡的成就，但是毒副作用、多药耐药等问题仍难以克服．近年来，穿透皮肤的近红外光激活纳米材料的PTT因其存在非侵袭、无毒、靶向、高效等优势而日益受到亲睐．PTT的基本原理是在激光照射下，利用光热转换产生的高热量来破坏消除癌细胞，其中，在癌细胞上产生强的光照吸收以及高的光热转换效率是光热疗法能否成功的关键．在纳米材料中，如多甲川菁染料(ICG、IR-783或IR-780碘化物等)、纳米颗粒金纳米笼、金纳米棒、单臂碳纳米管对光有很强的表面等离子共振吸收效应，有很强的光热转换效率，可以在局部范围内迅速加热，从而在肿瘤的PTT中具有明显的优越性．当局部温度达到42℃以上时，癌细胞会因蛋白质变性、DNA合成和修复的削弱、细胞内含氧量或pH值降低等因素的影响而导致死亡。

【光动力治疗(PDT)】

PDT是一种以光、光敏剂和氧相互作用为基础的疾病局部处理的治疗模式，已被美国FDA正式批准应用于局部肿瘤食管癌的治疗。PDT癌症涉及到两步过程：首先控制光敏剂在肿瘤细胞内形成选择性地内吞和滞留；随后光敏剂被合适波长的光激发释放出活性氧(ROS)和单线态氧，引导肿瘤细胞凋亡或坏死．ICG作为一种具有近红外特征吸收峰的三碳花菁染料已被广泛应用于血管造影，同时也是一种优良的光敏剂．ICG在光照射下虽然产生单线态氧的量子产率比较低，但是能够强烈地吸收可以深入穿透组织但不产生明显热能的700～800nm的光．然而ICG的水不稳定性、光降解性、热降解性和易于与脂蛋白结合导致体内快速被清除等缺点，限制了其在肿瘤PDT方面的应用。

【ICG纳米颗粒应用于癌症的PTT和PDT】

将ICG包裹入纳米颗粒，提高ICG的光稳定性、水稳定性和热稳定性等，避免ICG的分解及体内清除，调节ICG的体内循环和分布，在增强ICG对肿瘤PTT和PDT的疗效方面已获得显著成果．Yu等[20]报道采用盐交联聚丙烯胺的聚合体制备了包载ICG的纳米胶囊，并将其应用于PTT.他们利用纳米胶囊与抗-EGFR抗体结合，使其具备靶向的性能，这些生物修饰的纳米胶囊能够特异地与EGFR受体高表达的1483人头颈鳞状细胞和SiHa人宫颈鳞状细胞结合．结果表明：与EGFR受体表达量少的435细胞相比，包载ICG的靶向纳米胶囊标记的1483和SiHa细胞显示出明显增强的荧光．在808nm激光激发下，相对于游离的ICG，靶向包载ICG的纳米胶囊的细胞致死率能够显著提高．Zheng团队[32]开发了包裹ICG的PEG化的磷脂纳米颗粒(ICG-PEG-PL)．与游离的ICG相比该纳米颗粒在水相、PBS、细胞培养基、血清四种不同的溶剂中显示出更优良的荧光稳定性．叶酸小分子或整合素αvβ3单克隆抗体与ICG-PEG-PL交联后，其靶向性通过叶酸受体和整合素表达水平不同的细胞进行确认．激光扫描共聚焦显微镜和流式细胞仪结果一致证实，靶向的ICG-PEG-PL通过配体-受体介导的内吞能够显著提高ICG-PEG-PL在靶细胞的内在化水平．在NIR激光照射后，靶向的ICG-PEG-PL吸收激光转化为热能导致被靶向的细胞显示出明显的存活率降低．Zheng等[33]将整合素αvβ3单克隆抗体与ICG-PEG-PL交联后的纳米颗粒(αvβ3-ICG-PEG-PL)从鼠静脉注射入荷U87瘤小鼠体内，纳米颗粒通过靶向识别，ICG的近红外荧光显示，αvβ3-ICG-PEG-PL能够靶向整合素αvβ3高表达的U87瘤，在肿瘤位置富集形成高浓度的ICG．在NIR激光照射下，肿瘤组织中的ICG发生光热转换，将热量输送到目标区域，从而实现肿瘤的靶向PTT，而临近的组织不受损伤．αvβ3-ICG-PEG-PL利用ICG的荧光标记和近红外光吸收实现肿瘤诊断和PTT诊疗一体化。

西安瑞禧生物科技有限公司是国内第一家有能力合成活化功能基团的ICG衍生物产品，包含氨基NH2、COOH羧基、NHS活化脂、MAL马来酰亚胺、SH巯基、N3叠氮、ALK炔烃、Biotin生物素。我们还可以可以把ICG偶连各种亲水疏水聚合物、各种蛋白、各种小分子、各种多肽等等。

西安瑞禧生物科技有限公司可以对各种多肽类产品做ICG荧光标记，具体需要什么样的多肽，可以把多肽的序列发给我们。下面我们列一个靶向环肽cRGD的产品介绍:

1、ICG-c(RGDyk) 合成

按摩尔比1 : 1.2称取ICG-NHS和c(RGDyk)，溶于DMF中，避光搅拌3 h，随后采用纯水透析纯化，冻干。

2、通过TLC方法监测反应

结果：可以看到反应产物中未见ICG-NHS斑点，表明ICG-NHS已完全反应，证明ICG-c(RGDyk) 合成成功。

说明：ICG-NHS极性小，随着展开剂前移；c(RGDyk) 极性大，在该展开剂下不发生移动。c(RGDyk) 本身没有颜色，与ICG反应后，生产带颜色产物，在原点有颜色斑点。

西安瑞禧生物科技有限公司还可以提供以下相关产品：

吲哚菁绿直接标记在磷脂上:

DSPE-ICG

DPPE-ICG

DMPE-ICG

DLPE-ICG

DOPE-ICG

吲哚菁绿通过一个小分子PEG偶连到磷脂上,PEG重复单元从2-5个不等:

DSPE-PEG2-ICG

DSPE-PEG3-ICG

DSPE-PEG4-ICG

吲哚菁绿连接高分子PEG再连接到磷脂上，PEG分子量有550/750/1000/2000/3400/5000

ICG-PEG-DSPE

ICG-PEG-DMPE

ICG-PEG-DPPE

ICG-PEG-DLPE

ICG-PEG-DOPE

吲哚菁绿标记PEG末端带活性基团产品,PEG分子量1000/2000/3400/5000 Da ：

mPEG-ICG

ICG-PEG-NH2

ICG-PEG-COOH

ICG-PEG-MAL

ICG-PEG-NHS

ICG-PEG-N3

ICG-PEG-Biotin

ICG-PEG-SH

ICG-PEG-OH

ICG-PEG-Alkyne

ICG-PEG-CHO

ICG-PEG-Folate

ICG-PEG-cRGD

吲哚菁绿修饰一些聚合物产品：

PLGA-ICG

PCL-ICG

PDLLA-ICG

Dextran-ICG

PEI-ICG

PAMAM-ICG

PLL-ICG

吲哚菁绿修饰一些共聚物产品：

PLGA-PEG-ICG

PCL-PEG-ICG

PLA-PEG-ICG

mPEG-PLGA-ICG

mPEG-PLA-ICG

mPEG-PCL-ICG

PLGA-PEI-ICG

Dextran-PLGA-ICG

Dextran-PCL-ICG

ICG-PEG-PEI

ICG修饰蛋白类产品

ICG-Avidin

ICG-Streptavidin

ICG-BSA      

ICG-Dextran

ICG-Alginate

ICG-Chitosan

ICG-Hyaluronic acid

ICG-Heparin

ICG-Ficoll

ICG-Cellulose

ICG-Concanavalin A

ICG-Transferrin

ICG-Polylysine

ICG NHS ester

ICG Vinylsulfone

ICG isothiocyanate

ICG Carboxlaic acid

ICG Maleimide

ICG amine

ICG thiol

ICG dichlorotriazine

ICG Hydrazide

ICG alkyne

ICG Avidin

ICG Biotin