研究目的心血管疾病,尤其是急性心肌梗塞(AMI)会严重影响人们的健康。动脉粥样硬化是血管内斑块形成的基本病理过程。然而,目前临床上仍未有有效检测动脉粥样硬化斑块的非侵入性诊断方法。我假设抗动脉粥样硬化单链抗体偶联NaNdF4@NaGdF4纳米颗粒可以成为临床检测动脉粥样硬化斑块的非侵入性的诊断方法,以此进行单链抗体的筛选表征和纳米颗粒的合成及偶联。研究方法我从青岛大学附属医院急诊科收集了50例经冠脉造影术明确诊断的动脉粥样硬化患者的外周动脉血,并提取了其总RNA,以此建立了抗体基因库和抗体噬菌体库。我从青岛大学附属医院血管外科收集了动脉粥样硬化的组织样本用于噬菌体淘选。我利用噬菌体酶联免疫吸附对抗体噬菌体库进行了6轮淘选,利用E.coil TOP10大肠杆菌进行体外表达,并通过酶联免疫吸附和蛋白免疫印记验证筛选的单链抗体对动脉粥样硬化的特异性和亲和力。随后我合成了NaNdF4@NaGdF4纳米颗粒,并利用EDC-NHS反应将纳米颗粒和单链抗体进行欧联进而合成双模态靶向生物探针,并通过动态光散射和电镜分析偶联探针的溶液分散度和大小。最后利用ApoE基因敲除小鼠构建动脉粥样硬化动物模型,进而验证探针在核磁共振和近红外光谱对动脉粥样硬化的检测能力。研究结果通过噬菌体展示从50例心肌梗死患者中筛选出一种名为ASA6的新型抗动脉粥样硬化斑块的单链抗体。通过Phage-ELISA鉴定了十二个阳性克隆。ASA6是十二个阳性克隆中亲和力和特异性最强的。蛋白免疫印记与考马斯亮蓝蛋白染色结果显示,单链抗体的大小约为25kd。酶联免疫吸附和蛋白免疫印记结果显示ASA6对氧化低密度脂蛋白和动脉粥样硬化组织均具有高亲和力。免疫荧光和组织油红O染色结果显示ASA6对动脉粥样硬化斑块具有特异性和高亲和力。动态光散射和电镜显示探针在溶液中具有较好的分散度且其直径大小低于1000 nm。通过近红外光谱和核磁共振在动脉粥样硬化小鼠模型中对动脉粥样硬化斑块进行成像,结果表明该探针对动脉粥样硬化斑块具有很高的特异性和敏感性,结果显示动物模型位于右冠状动脉和左前降支的动脉粥样硬化斑块的阳性信号,并且左前降支阳性信号比右冠状动脉,这表明左前降支的动脉粥样硬化程度非常高。比右冠状动脉更严重,肝脏核磁共振信号显示,位于肝动脉特别是肝动脉根出现阳性信号,提示肝脏中存在动脉粥样硬化斑块,肾脏成像结果显示,左肾动脉中出现动脉粥样硬化斑块的阳性信号,并在注射探针2小时后阳性信号密度达到峰值,腹主动脉成像显示,不同的横截面在不同的位置出现阳性信号,表明动脉粥样硬化累及整个腹主动脉。这些结果表明该探针可一次性无创检测患者全身动脉粥样硬化斑块的分布及严重程度。结论我们筛选了一种可以高亲和力结合动脉粥样硬化斑块的新型单链抗体,并开发了一种新型纳米颗粒的探针,该探针可以通过近红外光谱和核磁共振非侵入性检测患者体内动脉粥样硬化斑块。