^(99m)Tc标记磁性纳米Fe_3O_4颗粒双模态探针的制备及其成像实验研究

目的制备99mTc标记磁性纳米Fe_3O_4颗粒双模态探针(SPECT/MRI),考察该探针应用于裸鼠模型的SPECT/MRI成像及其在体内、体外的靶向行为。方法选用多聚醇法制备经过PEG表面修饰的Fe_3O_4纳米颗粒为核心,在EDC/NHS的催化作用下,将多肽RGD和DTPA偶联在PEG上,在此基础上标记核素99mTc,制备了SPECT/MRI双模态探针。结果经DLS表征,该探针能在生理环境下能稳定分散,且放化活度测定核素标记率在90%以上。SPECT/MRI成像证明了细胞对探针的吞噬是由受体介导的。在SPECT/MRI成像结果中,核素计数(ID/g%:靶向组0.27%>0.24%竞争组)有较明显差异。在MRI成像实验中进行了T1加权成像和T2加权成像,发现T1和T2加权成像增强较为明显,达到预期效果。结论制备的99mTc标记Fe3O4@PEG-DTPA-RGD双模态探针既具备T2造影能力,又具有T1造影潜能。

靶向髓过氧化酶的双模态探针分子的合成与表征

5-羟色胺(5-HT)对动脉粥样硬化斑块中巨噬细胞分泌的髓过氧化酶(MPO)具有靶向功能,通过酯化反应将5-HT接枝到两亲型聚合物聚衣康酸接枝聚乙二醇接枝十二胺(PIA-g-PEG-g-DDA)上,制备了具有靶向功能的两亲型聚合物(5-HT-g-PIA-g-PEG-g-DDA).采用配体交换法,将超顺磁性氧化铁纳米粒子(SPION)包覆在该聚合物上制备具有磁性的纳米粒子(5-HT-g-PIA-g-PEG-g-DDA@SPION),通过静电力结合使其与碳点(CDs)结合,制备具有荧光成像和核磁造影成像的双模态探针的纳米粒子.采用动态光散射(DLS)及透射电子显微镜(TEM)分析了其粒径和形貌.采用荧光光谱仪与振动样品磁强计(VSM)测试证明该纳米粒子具备双模态成像功能.共聚焦成像(CLSM)的测试结果表明,该纳米试剂对动脉粥样硬化斑块中的巨噬细胞具有靶向性,MTT法的测试结果表明该探针分子具有良好的生物相容性.该双模态探针具有靶向性好、分辨率高及使用便捷的特点,是一种性能优异的双模态检测纳米试剂.

光磁双模态探针钆-[4,7-双-羧甲基-10-(2-荧光素硫脲乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]-乙酸络合物合成方法的改进

目的:改进光磁双模态分子探针钆-[4,7-双-羧甲基-10-(2-荧光素硫脲乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]-乙酸络合物(Gd-DO3A-EA-FITC)的合成及纯化方法。方法:1,4,7,10-四氮杂环十二烷(DOTA)经过取代反应、水解反应、偶联反应、与金属络合反应,合成Gd-DO3A-EA-FITC。结果:改进了Gd-DO3A-EA-FITC的合成路线,分别通过取代反应、水解反应、偶联反应、络合反应得到了光磁双模态分子探针,该反应总收率为34.6%,与原路线(18.0%)相比,总收率增加,各化合物通过核磁共振氢谱、核磁共振碳谱和质谱分析法鉴定后结果正确。改进后的路线避免了取代反应不易控制的缺点,且在纯化分离方面,将载样量少、成本高的制备型高效液相色谱纯化改进为载样量多、简便易操作的柱色谱。结论:改进后的路线改善了反应条件的可控性,并且使化合物纯化分离过程变得更加简易,同时使总收率明显提升。光磁双模态探针可同时将活体磁共振成像与离体光学成像相结合,实现光磁双重同步检测,使二者的检测结果相互验证。可将光磁双模态分子探针应用于脑结构及其功能相关研究,并且经静脉途径给药后可以对脑肿瘤进行研究,因此在脑肿瘤和脑血管相关疾病的药物治疗中能够发挥重要的作用。

磁共振/光学双模态分子探针的研究现状与展望

基于磁共振与荧光成像的双模态成像技术不仅克服了传统单一分子影像技术在灵敏度、特异度、分辨率等方面的固有缺陷,更是拓宽了分子影像技术在诊断及治疗监控等领域的研究范围及应用前景。本文将对磁共振/荧光双模态分子探针的应用情况和研究进展等进行综述。

核磁共振-光学成像双模态探针研究进展

癌症是致人死亡的一大诱因,但癌症早期瘤体积微小,常规的身体检查和影像学检查难以发现。近年来,探针对癌症的精确检测能力被广泛关注。本文依据合成核磁共振-光学成像(MRI-OI)双模态探针的MRI部分所用材料如超顺磁性氧化铁纳米颗粒、钆类螯合物或锰氧化物纳米颗粒为分类进行了综述,并在一定程度上关注了探针的靶向性、成像能力等。目前,MRI-OI双模态探针发展的难点在于所设计的大部分探针都具有一定的局限性,难以完全满足临床要求。

^(64)Cu-DOTA-SPIONs-PEG-FA:靶向叶酸受体阳性肿瘤的PET/MRI双模态显像探针

报道了一种可用于叶酸受体阳性肿瘤显像的PET/MRI双模态显像探针(^(64)Cu-DOTA-SPIONs-PEGFA)的合成、初步的生物学评价及PET/CT和MRI显像结果。该探针由包覆了生物相容性的聚乙二醇(poly ethylene glycol,PEG)、超顺磁氧化铁纳米粒子(superparamegnetic iron oxide nanoparticles,SPIONs)、叶酸(folic acid,FA)、1,4,7,10-四乙酸-1,4,7,10-四氮杂环十二烷(1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraacetic acid,DOTA)和正电子放射性核素^(64)Cu组成。经纯化后,^(64)Cu-DOTA-SPIONs-PEG-FA放化纯大于98%。荷KB裸鼠体内分布显示:^(64)Cu-DOTA-SPIONs-PEG-FA在肝脏、脾脏和肺中的放射性摄取较高,与非靶向标记物^(64)Cu-DOTA-SPIONs-PEG-OH比较,其对KB细胞瘤有明显的靶向作用。在MRI和PET/CT模式下,KB肿瘤能被较清晰地显像。^(64)Cu-DOTA-SPIONs-PEG-FA作为KB细胞肿瘤的PET/MRI双模态显像剂,有待于进一步深入研究以改善其标记率、稳定性和比活度等。

以羧基化石墨烯量子点为载体的荧光-磁共振双模态分子探针的制备及体外研究

目的构建以羧基化石墨烯量子点(Graphene Quantum Dots,GQDs)为载体的荧光-磁共振双模态分子探针(Gd@GQDs),探讨其性能及细胞成像应用。方法在1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐[1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimide hydrochloride,EDC]/N-羟基琥珀酰亚胺(N-Hydroxysuccinimide,NHS)催化下将双氨基聚乙二醇(2000)与1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸(1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraacetic acid,DOTA)结合,将NH_(2)-PEG-DOTA-PEG-NH_(2)连接到GQDs表面,最后将Gd^(3+)螯合于DOTA中,合成Gd@GQDs,检测其大小、荧光性能、细胞毒性等。结果Gd@GQDs透射电镜图显示粒径为(31.58±11.82)nm;水合粒径为(39.7±21.5)nm;探针中Gd^(3+)所占质量分数为2.46%。结论Gd@GQDs探针具有生物相容性好、激发波长宽、弛豫率高的优势,对细胞成像研究具有重要意义。

钆掺杂碳量子点的制备及其双模态成像研究进展

荧光-磁共振成像(MRI)双模态分子探针突破了单一分子影像探针在灵敏度以及软组织分辨率等方面的局限性,在诊断和治疗等医学领域具有良好的应用潜力。钆掺杂碳量子点(Gd-CDs)是一种典型的荧光-MRI双模态分子探针,因其优异的荧光性能、良好的核磁共振成像能力和生物相容性等优点,在肿瘤的靶向性成像和监控诊疗方面具有广泛的应用前景。本文综述了目前Gd-CDs的制备、性能及其在双模态成像应用的研究现状,并提出目前存在的问题和前景展望。

整合素αvβ3靶向双模态分子探针USPIO-cy5.5-cRGD的制备与表征

目的合成整合素αvβ3靶向的磁共振(MRI)/近红外荧光成像(NIRF)双模态分子探针,并初步研究其粒径、稳定性、荧光偶联情况及MRI表现。方法高温热解法合成Fe_3O_4纳米颗粒(超小超顺磁性氧化铁,US-PIO),先在其表面包覆聚乙二醇(PEG)和近红外荧光染料cy5.5,再进一步偶联整合素αvβ3靶向配体环状RGD多肽(cRGD)后得到双模态分子探针USPIO-cy5.5-cRGD。之后用透射电镜检测其粒径,动态光散射法检测其水动力尺寸和zeta电位,紫外可见分光光度法检测其荧光偶联情况。运用全能分子分析系统观察USPIO-cy5.5-cRGD荧光成像表现、3.0 T MRI观察其MR成像表现。结果USPIO-cy5.5-cRGD制备成功,测得Fe_3O_4纳米颗粒直径为(10.08±0.34)nm;USPIO-cy5.5-cRGD的水动力尺寸为(46.66±16.31)nm,zeta电位为(-53.87±1.99)mV,在波长685 nm处有最大吸收峰;随着USPIO-cy5.5-cRGD的浓度逐步升高,荧光强度增加,T_2信号强度逐渐降低,经线性拟合得到横向弛豫率r_2为251.55。结论双模态分子探针USPIO-cy5.5-cRGD具有良好的分散性、稳定性,可进行荧光显像及显著降低T_2信号。

整合素αvβ3靶向双模态分子探针PLGA-Cy5.5-@Fe_(3)O_(4)-RGD的制备及其成像的初步研究

目的合成一种靶向整合素αvβ3的新型MRI及近红外荧光双模态分子探针,并初步研究其表征、MRI表现及体内MRI/近红外荧光双模态成像的可能性。方法采用双乳化法将Fe_(3)O_(4)磁性纳米颗粒和Cy5.5荧光染料共同包裹于聚乳酸羟基乙酸[poly(D,L-lactic-co-glycolicacid),PLGA]中,制备PLGA-Cy5.5-@Fe_(3)O_(4)纳米球,再将整合素αvβ3的靶向配体精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸多肽环序列(cRGD)偶联到PLGA-Cy5.5-@Fe_(3)O_(4)纳米球的表面,得到双模态分子探针PLGA-Cy5.5-@Fe_(3)O_(4)-RGD。之后利用动态光散射法(DLS)检测其水合粒径及Zeta电位,红外分析(FTIR)测定其红外光谱;运用荧光光谱仪测得其荧光光谱;激光共聚焦显微镜检测乳腺癌细胞表明整合素αvβ3的表达;MRI观察其探针的体外MRI成像;皮下乳腺癌模型裸鼠尾静脉注射探针,分别进行体内MRI及近红外荧光成像,评价探针的双模态成像性能,扫描后对裸鼠进行解剖,取组织病理切片行HE染色。结果PLGA-Cy5.5-@Fe_(3)O_(4)-RGD制备成功,测得其水动力尺寸为(212.3±44.62)nm,Zeta电位为(-21.3±5.57)mV,在紫外线波长701 nm处有最大吸收峰;随着分子探针浓度的逐渐升高,T_(2)信号逐步降低,图像由白到黑;激光共聚焦扫描显微镜验证了整合素αvβ3主要表达于细胞质和细胞膜表面;于皮下乳腺癌模型裸鼠体内注射PLGA-Cy5.5-@Fe_(3)O_(4)-RGD后进行磁共振T_(2)WI和荧光成像,在注射2 h内肿瘤部位的T_(2)WI信号逐渐降低,而其荧光强度逐渐升高。结论PLGA-Cy5.5-@Fe_(3)O_(4)-RGD双模态分子探针具有良好的稳定性、分散性,且能作为双模态显像剂用于荧光及MRI成像。