铁蛋白

蛋白笼形结构是由特定的蛋白质自组装形成直径为5～100 nm的中空蛋白球，可用于纳米颗粒的修饰和包装，药物运送和靶向释放的纳米载体，活体/活细胞

示踪成像技术等。量子点作为一种新型荧光半导体纳米颗粒正广泛应用于生物医学和电子学等领域。它们目前已成为纳米生物医学等相关领域的研究热点。本论文结合量子点、磁性纳米颗粒和蛋白质自组装等技术，针对活细胞示踪成像关键技术开展了研究，主要为两个方面：

(1)针对量子点与病毒样颗粒体外的可控自组装展开了工作，拟通过制备不同表面修饰的量子点，进行特定的SV40病毒蛋白质体外包装实验，并初步研

究了病毒样颗粒包装纳米材料的机制。实验选用金属有机合成法合成了II-VI型CdSe/ZnS和CdSe/CdZnS核壳型量子点。量子点产物具有好的稳定性，单

分散性，集中的粒径分布，荧光性质优越和发射峰狭窄而对称等性质。利用相转换技术对CdSe/CdZnS量子点进行水溶化修饰，制得MPA-QDs，DNA-QDs，mPEG-QDs和NH2PEG-QDs四种不同表面修饰的水溶化量子点。随后用

SV40衣壳蛋白VP1五聚体分别去包装上述表面带有不同电荷的量子点，得到

并表征了这些SV40病毒样颗粒.量子点复合纳米颗粒，结果发现SV40病毒样颗粒能包装各种不同表面修饰的带有不同表面电荷的量子点并且保持了其“侵染”活性。本研究不仅证实了SV40衣壳蛋白VP1作为包装基本材料有很强通用性，而且对纳米颗粒的包装机制有了新的了解，可望实现对其他不同纳米材料(如：DNA/蛋白质/有机或无机药物等纳米颗粒)的包装，提升其广泛应用价值。

(2)针对铁蛋白能进行体外生物矿化、且本身又是生物体内活性物质等特点，制备基于铁蛋白的多功能生物纳米器件，将其用于生物医学研究和应用，有潜在的应用前景。实验在铁蛋白H链的氨基端融合了RGD肿瘤靶向短肽和绿色荧光蛋白，然后其内腔合成Fe3O4纳米颗粒，从而发展了一种肿瘤靶向的磁共振成像和荧光成像的多功能纳米颗粒，可望应用于特异的肿瘤细胞研究、肿瘤临床诊断的多功能适时成像技术和肿瘤的载药靶向治疗等。肿瘤检测一直是癌症诊疗的重

要课题，生物纳米探针为肿瘤检测提供了新的材料和方法。中科院武汉病毒所崔宗强研究员领导的科研团队基于铁蛋白笼型纳米结构，构建了肿瘤靶向-磁性-荧光多功能探针，实现了肿瘤细胞靶向特异性的荧光成像和磁共振成像。

人铁蛋白能自组装形成24聚体的蛋白笼形结构，并且其内腔具有催化Fe2+氧化成Fe3+的亚铁氧化酶活性。基于这个原理，崔宗强课题组博士生李可在铁蛋白一端融合绿色荧光蛋白和肿瘤靶向短肽，自组装形成带有肿瘤靶向肽和荧光蛋白的铁蛋白笼形结构。然后在其内腔矿化合成Fe3O4纳米颗粒，从而发展了一种肿瘤靶向的荧光成像和磁共振成像的多功能纳米探针。该探针被成功用于肿瘤细胞靶向特异性的荧光成像和磁共振成像。该成果发展了肿瘤细胞检测和多模式成像新方法