铁蛋白纳米粒采用仿生合成技术构建双功能结构：内核为具有催化功能的氧化铁纳米颗粒（粒径5-8 nm），外壳由基因重组铁蛋白亚基自组装形成球状笼型结构（总直径约12 nm）。通过定点突变技术对铁蛋白N端进行功能化修饰，可接入抗EGFR单链抗体或肿瘤穿透肽，增强靶向识别能力[1] [3] 。
诊断过程包含双重功能协同：
靶向识别：铁蛋白外壳携带的靶向配体（如转铁蛋白受体结合域）与肿瘤细胞表面过表达的特定受体结合，实现特异性定位
显色成像：氧化铁内核催化过氧化氢分解产生活性氧，激发底物显色反应（如DAB显色），使肿瘤区域呈现明显颜色对比[2]。近红外荧光标记型产品（如Cy5.5-Tf）利用670 nm发射波长实现深层组织成像。
2012年完成的474例临床研究显示[2] ：
涵盖乳腺癌、肺癌等9类常见肿瘤标本
平均诊断时间缩短至1小时（传统方法需4小时）
肝细胞癌检测灵敏度达98%（传统抗体法为92%）
肺癌特异性达98%（传统方法为89%）
2020年研究突破包括[1] ：
FITC荧光素标记技术：通过异硫氰酸基团与铁蛋白赖氨酸残基共价连接，实现细胞内动态运输过程可视化示踪
D型肽修饰工艺：引入D型RGERPPR肿瘤穿透肽，三维肿瘤球模型穿透深度提升3倍[3]
双模态探针开发：同步负载荧光染料与化疗药物（如紫杉醇），实现诊疗一体化功能[3]
成熟的制备流程包含以下关键步骤[1] ：
铁蛋白亚基基因克隆与表达（大肠杆菌表达系统）
靶向分子基因融合（抗EGFR scFv等）
体外自组装形成纳米笼结构（pH 8.5缓冲液）
氧化铁矿化沉积（氯化亚铁溶液梯度透析法）
荧光标记修饰（碱性条件下偶联异硫氰酸荧光素）
铁蛋白纳米粒的图片