磁性氧化铁纳米粒子应用于胰腺癌靶向诊疗的研究进展

胰腺癌预后极差,其早期诊断和治疗尤为关键。纳米技术已广泛应用于胰腺癌诊治,依靠纳米粒子的独特理化性质和其丰富的表面修饰手段可实现肿瘤部位的有效富集。磁性氧化铁纳米粒子(MIONPs)是胰腺癌诊治常用的纳米材料之一,具有良好的生物相容性。通过对其进行特殊的表面修饰,可应用于胰腺癌的靶向诊断和治疗。MIONPs可作为MRI的对比剂,通过修饰纳米粒子表面,可用于胰腺癌的靶向成像;还可将其改造为载药系统从而实现药物的靶向输送,提高治疗效果等。但是,MIONPs应用于胰腺癌诊疗仍然面临一些挑战,如纳米毒性和成本问题。随着技术发展,MIONPs有望在胰腺癌的个性化诊疗中发挥重要作用。

超顺磁性氧化铁纳米粒子在肿瘤诊断及治疗方面的应用

超顺磁性氧化铁纳米粒子(superparamagnetic iron oxide nanoparticle, SPION)由于其独特的性质,如低毒、生物相容性、强大的磁性,以及在多功能模式中的优越作用,在肿瘤诊断、构建多模态肿瘤分子影像探针及治疗方面展现出巨大的潜力,今后可以在临床上提高肿瘤诊断的特异性、敏感性,实现诊疗一体化,本文从SPION的成像机制、合成方法出发,阐述近年来SPION在肿瘤的各种靶向成像、多模态成像和治疗方面的研究进展,展望未来SPION在肿瘤诊断及治疗中的发展前景,旨在为更好地构建基于SPION的新型诊疗一体化肿瘤探针提供参考。

超顺磁性氧化铁纳米粒子诊断与治疗乳腺癌的研究进展

在乳腺癌的诊疗过程中,常规药物存在靶向性较差和严重的不良反应等缺陷。近年来,具有高选择性及优异成像性能的超顺磁性氧化铁纳米粒子(SPION)已成为影像学领域的研究热点。SPION是一种具有磁性的纳米材料,其以氧化铁为核心,置于较弱的外磁场中就可产生较强的磁性。新型SPION具有尺寸小、生物相容性好、制备流程简单和生产成本低等优点,且具有较好的磁响应能力,有望作为医学成像探针和药物靶向递送系统的载体,在提高肿瘤影像学特异性诊断和实现更精确给药等方面都具有良好的医学应用前景。在乳腺癌影像学诊断和治疗中,SPION可作为分子靶向造影剂用于磁粒子成像观察,还可应用于化疗药物递送、基因传递、免疫治疗和光动力治疗等。随着以SPION为核心的临床试验进一步开展,SPION在乳腺癌诊疗中的应用将进一步拓展。

氧化铁医用磁性纳米粒子的制备与表征

目的考察氧化铁医用磁性纳米粒子的制备方法和条件,为其在生物医学领域发挥更好的作用提供参考。方法通过控制铁盐浓度、氨水浓度和反应温度对氧化铁纳米粒子的制备条件进行筛选。配制不同浓度(0.25、0.20、0.15 mol/L)的铁盐混合溶液,不同浓度(2.0、1.5、1.0 mol/L)的氨水溶液,在其他条件不变的情况下,控制反应温度(30、40、50℃),检测不同条件下制备的氧化铁纳米粒子粒径及磁性。结果单因素试验结果显示,共沉淀法制备氧化铁纳米粒子时,铁盐混合溶液浓度为0.25 mol/L时产品平均粒径最大,为(20.6±0.2)nm,磁铁吸引距离最长,为(4.06±0.19)cm。控制铁盐混合溶液浓度为0.25 mol/L,其他条件不变,氨水浓度为1.0 mol/L时,制备的粒子磁铁吸引距离最长,为(4.06±0.20)cm。在其他条件最优的前提下,随着反应温度的不断升高,粒子的磁性降低,最佳反应温度为30℃。结论采用共沉淀法制备的氧化铁磁性纳米粒子的最优方案为0.20 mol/L的铁盐溶液、1.0 mol/L的氨水溶液在30℃下反应。

氧化铁磁性纳米粒子的制备、表面修饰及在分离和分析中的应用

氧化铁磁性纳米粒子通过表面化学修饰得到无机、有机或聚合物壳包覆在其表面。其中的壳结构既具有生物适应性,又具有可键合生物分子如细胞、蛋白质、酶、抗体和核酸的活性基团,而核具有磁性特性。本文总结了氧化铁磁性纳米粒子的制备方法,介绍了其表面化学修饰及在分离和分析应用的最新进展。

超顺磁性氧化铁纳米粒子的制备及性能检测

目的:制备超顺磁性磁共振对比剂四氧化三铁纳米颗粒,并检测其物理和磁学性质,以探讨作为反义基因载体的可能性。方法:共沉淀一步法制备葡聚糖包被的四氧化三铁纳米颗粒,采用X射线粉末衍射法分析其结构,用透射电镜及原子力显微镜测量其大小及分布,用振动样品磁强计检测磁化率等参数。结果:所得样品核心为四氧化三铁晶体,核心粒径为5nm左右,包被葡聚糖后整体颗粒直径为20～35nm,驰豫率为0.155×106(/mol.s),质量饱和磁场强度为69.42162emu/g Fe。结论:制备的样品具有粒径小,分散性好,超顺磁性等优点,符合作为磁共振对比剂的要求,可以作为磁共振成像反义基因载体。

油酸改性超顺磁性氧化铁纳米粒子的制备

以氯化亚铁和氯化铁为原料,通过共沉淀法制备了亲水性的超顺磁性氧化铁纳米粒子(SPION),然后对油酸的羧基进行活化,采用化学方法制备油酸改性超顺磁性氧化铁纳米粒子(O-SPION)。用XRD、FTIR、DLS、TEM对产物结构进行了表征,并通过MTT法检测了O-SPION对人肝癌细胞HepG2的毒性作用,普鲁士蓝染色法检测了其细胞摄取能力。结果表明:合成的O-SPION形态规则,其核心粒径为(12±1.5)nm,Zeta电位为(36±1.5)m V,可在有机溶剂中形成稳定的磁流体。体外细胞实验显示,当O-SPION质量浓度最高为800 mg/L时,O-SPION对HepG2细胞无明显毒性。普鲁士蓝染色图可见,O-SPION较未改性的SPION细胞摄取量明显增多。

超顺磁性氧化铁纳米粒子在肝癌诊断与治疗中的研究进展

超顺磁性氧化铁纳米粒子(SPION)作为MR负性对比剂被广泛认知,通过对其进行表面修饰,可明显提高其生物相容性与作用效果。利用外加磁场及交变电流,SPION还可具有靶向传递和磁热疗的作用。本文旨在对SPION在肝癌诊断和治疗方面的研究进展进行综述。

超顺磁性氧化铁纳米粒子和CM-DiI荧光双标记骨髓间充质干细胞

背景:细胞移植疗效监测取决于有效的标记方法,从而能够对移植细胞进行示踪。超顺磁性氧化铁纳米粒子(superparamagnetic iron oxide,SPIO)是一种较为理想的新型磁共振对比剂,用SPIO标记细胞可实现对移植细胞进行活体示踪。而荧光活性染料CM-DiI无细胞毒性,不影响细胞的生长,适合标记和示踪细胞。目的:观察SPIO及CM-DiI对骨髓间充质干细胞的标记及示踪效果。方法:全骨髓法培养猪骨髓间充质干细胞,用含50mg/L铁浓度的SPIO及CM-DiI标记骨髓间充质干细胞,将双标后的骨髓间充质干细胞经冠状动脉注入猪心肌梗死模型。4周后取心脏组织行冰冻切片观察。结果与结论:SPIO及CM-DiI在体外标记骨髓间充质干细胞效率高,几乎达100%。经冠状动脉移植4周后心肌组织可找到双标记的骨髓间充质干细胞,结果提示SPIO及CM-DiI双标记骨髓间充质干细胞体内示踪效果好。

超顺磁性氧化铁纳米粒子SPION-dopa-PEG-DOTA/RGD的^(64)Cu标记、纯化及生物分布

对64 Cu标记超顺磁性氧化铁纳米粒子SPION-dopa-PEG-DOTA/RGD的标记及纯化条件进行探索,并根据其在小鼠体内的生物分布研究结果,揭示其主要的代谢方式。通过对标记过程中配体浓度、温度、时间等条件的改变,探究64 Cu标记SPION-dopa-PEG-DOTA/RGD的最优条件;并采用二乙基三胺五乙酸(DTPA)螯合标记混合物中游离的64 Cu,经PD-10柱纯化后得到放化纯较高的标记物;采用快速薄层层析法测定标记物的标记率和放化纯;分别测定了标记物的体外稳定性和脂水分配系数;将64 Cu标记的氧化铁纳米粒子经尾静脉注射到正常鼠的体内,分别于注射后不同时间点取各脏器,称重、测定放射性计数率,计算每克组织的百分注射剂量率(%ID/g)。经条件优化后得到的64 Cu-SPION-dopa-PEG-DOTA/RGD的标记率为63%,PD-10柱纯化后放化纯大于95%,水溶性良好,且放化纯在标记后12h内在磷酸盐缓冲液和人血清白蛋白中表现出了较高的稳定性;动物体内生物分布实验显示,该标记物在小鼠体内主要经肝脏代谢,肾脏排泄,血液中放射性清除较快。该标记物可用于后续的PET/MRI双模态显像的研究。

超顺磁性氧化铁纳米粒子在脑磁共振成像中的应用

超顺磁性氧化铁纳米粒子的磁性及生物相容性,使其在生物医学多个领域的应用研究都逐渐发展起来。本文介绍磁共振成像(MRI)及脑功能磁共振成像(fMRI)基本原理。列举不同性能的磁性氧化铁粒子作为磁共振成像对比剂在脑科学应用中的研究进展。表面结合单克隆抗体、蛋白质、多肽、核苷酸分子或其它特殊聚合物的磁性氧化铁粒子具有吸收特异性(靶向性),结合MRI可实现对脑部病变前期改变、药物输运及治疗的监测,对细胞、生物分子包括mRNA的成像及探测。经葡聚糖或聚乙二醇修饰的超顺磁性氧化铁纳米粒子血液半衰期较长,可作为对比剂用于脑fMRI成像。控制氧化铁纳米粒子的粒度及表面修饰物的物理化学性质、提高饱和磁化强度、借以接枝以各种靶向性的物质、开发具有荧光-磁性等多种性能的复合纳米粒子及掌握纳米粒子与生物分子、细胞、及生物组织之间的相互作用,则需要更深入的研究。

超顺磁性氧化铁纳米粒子标记羊骨髓间充质干细胞的体外实验研究

目的:探究超顺磁性氧化铁纳米粒子体外标记羊骨髓间充质干细胞的最佳方案,进行磁共振扫描,观察与三维打印组织工程骨支架复合培养的效果。方法:取超顺磁性氧化铁纳米粒子与多聚左旋赖氨酸的复合物标记第3代羊骨髓间充干细胞,将两者(各mg/L)按配比分为4组,A组:25:0.75、B组:50:1.5、C组:100:3和D组:200:6,分别在4h、24h和48h检测细胞标记阳性率、存活率和增殖活力,选最佳方案组进行磁共振成像、观察细胞内外粒子分布并与支架复合培养。结果:A组、B组细胞标记24h和48h普鲁士蓝染色阳性率最高,均达100%,细胞外未见纳米粒子聚集块形成;A组细胞标记4h、24h细胞存活率最高,与对照组差异无统计学意义;4组纳米粒子标记不同时间均未影响细胞增殖活力;在3.0T磁共振成像下至少可检测到A组5×103个细胞;纳米粒子分布于胞浆内、可与支架有效粘附。结论:超顺磁性氧化铁纳米粒子与多聚左旋赖氨酸配比为25:0.75(mg/L)时,标记第3代羊骨髓间充质干细胞24h为最佳方案,可粘附于三维打印组织工程骨支架表面。

超顺磁性氧化铁纳米粒子在精准医疗中的研究进展

精准医疗对疾病的诊断和治疗提出了更高的要求。超顺磁性氧化铁纳米粒子(SPION)因具有良好的超顺磁性,不仅可用于疾病的诊断和治疗,还可作为示踪剂用于疾病的动态监测,在分子影像研究中越来越受到重视。本文就SPION在精准医疗中的研究进展进行综述。

磁性氧化铁纳米粒子的表面修饰及其在CTCs分离中应用的研究进展

磁性氧化铁纳米粒子(magnetic iron oxide nanoparticles,MIONs)已被广泛应用于靶向药物转运、磁共振成像(MRI)、癌细胞分离和富集及肿瘤靶向治疗等生物医学领域。随着MIONs在生物医学领域应用的不断深入,对MIONs在更低的毒性、更稳定的胶体分散性、更好的生物相容性及更高的磁响应性等方面的性能也提出了更具体的要求。因此,除了材料合成本身需不断改进外,选择合适的修饰材料对MIONs进行表面改性和修饰是至关重要的。本文对MIONs表面修饰的方法和表面修饰的材料及其作用进行了综述,并着重阐述了MIONs在循环肿瘤细胞(circulating tumor cells,CTCs)分离中应用的研究进展。

醇热解法合成超顺磁性氧化铁纳米粒子及其性能

以甲氧基聚乙二醇同时作为溶剂、还原剂及修饰剂,在高温下分解乙酰丙酮铁,制备了纳米Fe3O4粒子,采用透射电子显微镜和X射线衍射分析表征材料的形貌和相组成,傅里叶变换红外光谱仪表征材料的表面修饰物,超导量子干涉仪测试合成的纳米粒子的磁性能,纳米粒度与zeta电势分析仪测试磁性纳米粒子在水中的zeta电势。结果表明,纳米Fe3O4粒子的大小为(10.1±1.6)nm,粒度均一,单分散性好,在300 K下具有超顺磁性,饱和磁化强度为45 A.m2/kg。红外结果表明,—COO-共价结合在粒子表面。zeta电势为-25 mV。其在水中的稳定性与以三甘醇为反应介质、高温分解法制备的纳米Fe3 O4粒子作比较,表现出长时间(60 d以上)的良好分散性。静电作用及空间位阻效应是其高稳定分散性的原因。

磁性氧化铁纳米粒子在生物医学应用中的研究进展

随着生物技术不断进步,利用新型功能纳米材料在医学领域来进行诊断、治疗已成为新的研究热点。20世纪80年代出现的磁性纳米粒子(magnetic nanoparticles,MNP)在生物医学方面呈现出良好的应用潜力。在已报道的各种磁性材料中,磁性氧化铁纳米粒子(iron oxide nanoparticles,IONPs),特别是Fe 3O 4和γ-Fe 2O 3的制备及应用研究尤其受到关注。IONPs的磁响应性和生物相容性较好,毒性低,比表面积大以及饱和磁化强度高,在外加磁场作用下可控性好,制备过程相对简便,易于被功能化。因此IONPs可以成为蛋白质、低分子量试剂、离子、无机或有机污染物等物质的高效载体,并在磁共振造影成像、靶向药物运输及控制释放、磁性分离提纯、磁感应肿瘤热疗和靶向基因治疗等方面广泛应用[1]。本文在简要介绍磁性氧化铁纳米粒子的基本性质的基础上,对IONPs的在生物医药方面的最新研究进展进行综合评述。

磁性氧化铁纳米粒子制备技术的最新进展

介绍了颗粒磁记录介质的发展现状 ,着重总结 ,分析了磁性氧化铁纳米粒子制备技术最新进展 ,包括了溶胶—凝胶法、共沉淀法、微乳法 ,超临界流体干燥法等最新合成方法。这些方法是合成粒径小于 10

纳米磁性氧化铁粒子对HeLa及HEK293细胞的毒理作用研究

定量研究了随柠檬酸包覆纳米磁性氧化铁粒子浓度的增加，两种不同的细胞系（HeLa及HEK293）中细胞数目百分比的变化情况。细胞与纳米磁性粒子在37℃及5％CO2气氛中培养24小时。通过实验确定了纳米氧化铁粒子对两种细胞系的临界浓度c，即超过该浓度细胞出现大量死亡。对HeLa细胞，Фc=3×10^-4（1．5mg／mL）；对HEK293细胞，Фc=7×10^-4（0．35mg／mL），显示了与HEK293细胞相比，HeLa细胞可耐更高浓度的纳米氧化铁粒子。这些临界浓度为纳米磁性氧化铁粒子在生物医学中的应用提供了安全剂量的上限。

CFSE荧光负染法检测RAW264.7小鼠单核巨噬细胞白血病细胞摄取超顺磁性氧化铁纳米粒子

目的:探讨CFSE荧光负染法用于检测RAW264.7小鼠单核巨噬细胞白血病细胞吞噬超顺磁性氧化铁纳米粒子(super paramaganetic iron oxide nanoparticles,SPIO)的可行性及其荧光特征。方法:体外对RAW264.7细胞进行SPIO的标记,然后分别采用普鲁士蓝染色方法和CFSE荧光负染法检测RAW264.7细胞对SPIO的摄取情况;用台盼蓝染色法检测CFSE荧光负染细胞的活力;应用激光扫描共聚焦显微镜进行荧光负染法检测RAW264.7细胞对SPIO的摄取。结果:普鲁士蓝将RAW264.7细胞内吞噬的SPIO标记为醒目的蓝色,核固红将细胞核标记为红色,在荧光图像上表现为荧光负染区,呈筛孔状。CFSE荧光负染法与普鲁士蓝染色法的检测结果具有很好的对应性。RAW264.7细胞经过SPIO和CFSE双重标记后,对细胞活力的影响较小,死细胞比例较低。结论:CFSE荧光负染法可用于RAW264.7活细胞吞噬SPIO的检测,同普鲁士蓝染色法具有很好的对应性,两者的检测结果可相互印证。