超小型超顺磁性氧化铁颗粒可增强MRI对头颈部淋巴结转移的评估价值

背景:研究表明超小型超顺磁性氧化铁颗粒(ultrasmall superparamagnetic iron oxide particles,USPIO)增强扫描提高了盆腔、乳腺、胸部恶性肿瘤的恶性淋巴结检测的特异性和敏感性,但关于USPIO在头颈部肿瘤颈部淋巴结转移的研究国内外文献报道较少。目的:建立头颈部淋巴结转移的动物模型,分析淋巴结转移USPIO增强扫描的MRI表现,探讨USPIO在诊断头颈部淋巴结转移中的临床应用价值。方法:建立20只头颈部肿瘤淋巴结转移模型兔。建模4周后,行MRI平扫,耳缘静脉注射90μmol Fe/kg(约4 mg/kg)新型MR对比剂USPIO,于注射前、注射后24 h行MRI扫描。扫描后取出头颈部淋巴结,进行组织病理学苏木精-伊红染色、普鲁士蓝染色,确定淋巴结的性质,定性及定量分析不同MRI检查方法头颈部转移淋巴结的特点,比较MRI平扫及新型MR对比剂USPIO增强扫描鉴别兔VX2瘤株头颈部肿瘤转移和未转移淋巴结的能力。结果与结论:(1)20只兔子共分离出57个淋巴结,其中25个病理检测证实淋巴结转移,腮腺淋巴结发生转移的有19个,颌下淋巴结发生转移的有6个。病理学证实4个转移淋巴结皮质浸润、3个髓质浸润及10个皮髓质均浸润;(2)MRI平扫13枚转移的淋巴结为真阳性,真阳性率为52%(13/25):假阳性为10枚,假阳性率为40%(10/25);MRI诊断未转移淋巴结34枚,病理学阴性淋巴结32枚,真阴性率为69%(22/32),假阴性率为38%(12/32);(3)新型MR对比剂USPIO增强扫描21枚淋巴结经病理学证实淋巴结转移,真阳性率为84%(21/25),假阳性率为8%(2/25),MRI诊断未转移淋巴结34枚,真阴性率为94%(30/32),假阴性率为13%(4/32);(4)定量分析未转移淋巴结SNR=-57.20±16.03,转移淋巴SNR=-16.20±5.03,增强扫描前后SNR差值具有显著性意义(P <0.05);(5)结果证实,新型MR对比剂USPIO增强扫描和常规MRI比较的优势是新型MR对比剂USPIO增强扫描是诊断淋巴结转移的新方法,诊断准确率高。

超小型超顺磁性氧化铁颗粒小鼠胰腺增强磁共振成像

目的探讨超小型超顺磁性氧化铁颗粒(USPIO)小鼠胰腺增强磁共振成像方法。方法BALb/c小鼠23只,分A、B、C、D四组,每组5只,另外1只小鼠用来研究小鼠胰腺的解剖位置;2只用来注射USPIO前后自身对比。A、B两组确定麻醉剂量后,C、D两组分别为注射USPIO和正常对照组,均采用GESignaHorizonLX1·5T双梯度磁共振仪行双回波序列扫描并建立图像定量分析方法,并使用USPIO增强MRI扫描,计算T2值并观察注射USPIO前后胰腺区域影像学改变。结果使用1·5T磁共振仪及小鼠实验专用线圈在T2序列获得小鼠横断面、矢状位、冠状位图像,图像清晰,能分辨各组织器官。增强磁共振可确定小鼠胰腺所在横断面图像中的层面及具体位置。注射USPIO后和未注射USPIO的胰腺的区域,T2值比较差异有统计学意义(P<0·05)。结论超小型USPIO小鼠胰腺增强MR扫描为检测小鼠胰腺胰岛炎奠定方法学基础。

兔脂肪干细胞MR示踪前的超顺磁性氧化铁最佳标记条件筛选

目的 采用多聚赖氨酸修饰的超顺磁性氧化铁(Polylysine coated superparamagnetic iron oxide,PLL-SPIO)纳米颗粒标记兔脂肪间充质干细胞(Adipose derived stem cell,ADSCs),探讨不同SPIO浓度及孵育时间对ADSCs标记率、存活率及细胞增殖率的影响,筛选SPIO标记ADSCs的最优标记条件。方法 用含不同浓度的SPIO(12、25、50μg/mL)培养基培养第3代兔ADSCs,分别孵育不同时间(6、12、24、48 h),孵育完成后,普鲁士蓝染色计算细胞标记率;细胞毒性实验检测细胞存活率;根据细胞毒性实验结果筛选细胞存活率较大的6组细胞进行细胞增殖能力检测,检测细胞增殖率。结果 普鲁士蓝染色结果显示,各组细胞标记率及细胞内蓝染颗粒数量,随着SPIO浓度增大及孵育时间的延长而增多。细胞毒性实验结果显示,在较低SPIO浓度和较短孵育时间下,细胞存活率不受影响,且各组之间细胞存活率无明显差异,随着SPIO浓度增大及孵育时间延长,细胞存活率呈下降趋势,48 h时细胞存活率下降最明显。细胞增殖实验结果显示,实验组各组细胞增殖率,随SPIO浓度增大及孵育时间延长而降低;且细胞进入快速增长期后,实验组细胞增殖率与阴性对照组相比,均存在明显差异,其中12μg/mL SPIO-6 h组和25μg/mL SPIO-6 h组细胞增殖率与阴性对照组差异较其他各组小。结论 从细胞内SPIO颗粒含量及细胞标记率、存活率及增殖率几方面综合评价,25μg/mL SPIO孵育6 h,是本研究所选出的PLL-SPIO标记ADSCs的最优标记条件。

^(131)I标记贝伐单抗偶联载紫杉醇超顺磁性氧化铁纳米粒的制作及生物分布实验

为了研究^(131)I标记贝伐单抗偶联载紫杉醇超顺磁性氧化铁纳米粒(^(131)I-Bevacizumab-Paclitaxel-Superparamagnetic Iron Oxide Nanoparticles,^(131)I-BEV-PTX-SPIONs)的制备和生物学分布。将30只成瘤裸鼠分为单靶向组及双靶向组,再按时间点2 h、6 h、12 h、24 h及48 h分为5个亚组,每亚组各3只,尾静脉注射^(131)IBEV-PTX-SPIONs后,进行生物学分布及单光子发射计算机断层成像术(Single-Photon Emission Computed Tomography,SPECT)显像。^(131)I-BEV-PTX-SPIONs的粒径约220 nm,分散性尚可;^(131)I标记率为81.4%;放射性化学纯度(Radiochemical Purity,RCP)>99%;在PB缓冲液中稳定性良好;在体外PTX(Paclitaxel)缓释性能良好;与A549细胞有较好的亲和力。体内生物学分布结果:随着时间的延长,肿瘤组织的放射性计数相对增高,12 h达高峰;T/NT(Target to Nontarget)比值逐渐升高,48 h达7.80±0.50。6 h、12 h、24 h、48 h时,双靶向组的肿瘤组织放射性计数及T/NT比值均高于单靶向组,差异均具有统计学意义(P<0.05),且差异性随着时间延长越来越显著。SPECT显像结果:2 h肿瘤部位即有放射性聚集,且随着时间的延长,放射性聚集增加并持续稳定,T/NT比值持续上升。初步研究结果显示,^(131)I-BEV-PTX-SPIONs具有用于肺癌诊疗的潜质,值得进一步研究。

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。

磁共振造影剂超顺磁性氧化铁纳米粒在生物医学中的应用研究进展

纳米技术的飞速发展为解决医疗领域的难题提供了新思路^([1]),而纳米医学是将纳米技术与制药和生物医学相结合以开发效率更高、安全性和毒理学特征更好的药物和显像剂的一个新兴领域^([2]).超顺磁性氧化铁纳米粒子(Superparamagnetic iron oxide nanoparticles,SPION)是美国FDA批准的纳米粒子之一,具有合成简单、生物相容性好、功能性强、可用多种化学试剂进行表面修饰等优点,可应用于磁共振成像(Magnetic resonance imaging,MRI)、磁粒子成像(Magnetic particle imaging,MPI)、磁热疗、靶向治疗、生物传感及再生医学等多种医学领域^([3-7]).本文就MRI造影剂SPION在生物医学中的应用研究进展进行了综述.

超小型超顺磁性氧化铁磁共振对比剂的制备及性能研究

制备了一种性能良好的超小型超顺磁性氧化铁磁共振对比剂。我们通过透射电镜、振动样品磁强计和红外光谱仪等测量手段研究了样品的形貌、粒径、磁学性能和表面包覆情况,并进行了磁共振成像动物实验,同时将我们的样品和哈佛医学院分子影像研究中心同类样品进行了比较。结果表明,我们所制备样品分散均匀,粒径在10nm以下,具有良好的超顺磁性,动物成像实验中成像效果优于哈佛医学院分子影像研究中心同类样品,表明我们所制备样品可以作为一种有前途的磁共振成像对比剂。

超顺磁性葡聚糖氧化铁纳米颗粒的研制及表征

目的制备葡聚糖包被的超顺磁氧化铁(SPIO)纳米粒子,并对其主要物理性质和磁学性质进行研究,探讨它作为磁共振造影剂的可能性。方法通过共沉淀法获得SPIO纳米粒子,分别采用透射电镜和光子相关光谱仪测定其粒径大小,利用邻苯二氮菲比色法测定铁的浓度,同时用核磁共振仪测定弛豫率等参数。结果X-射线衍射分析确定所制备的葡聚糖磁性粒子主要为Fe3O4晶体,粒子体均粒径为85.9 nm,氧化铁核心大小为15 nm左右,具有超顺磁性,其弛豫率和质量磁饱和度分别达到0.1567 mmol/ms和80 emu/g Fe。结论所制备的SPIO粒子稳定,其物理性质表明其具有作为磁共振造影剂的特性。

超顺磁性氧化铁纳米颗粒体外标记兔骨髓间充质干细胞的安全性以及MRI成像特征

背景:传统的干细胞标记方法常需要病理组织学等侵袭性手段检测,无法动态观察整个实验过程,也不适合临床研究。目的:观察超顺磁性氧化铁纳米颗粒体外标记对兔骨髓间充质干细胞生物学特性的影响以及标记兔骨髓间充质干细胞的体外MRI成像特征。方法:采用红细胞裂解贴壁法培养扩增兔骨髓间充质干细胞。采用不同浓度超顺磁性氧化铁纳米颗粒(100,50,25,12.5mg/L)联合多聚赖氨酸(0.75mg/L)标记兔骨髓间充质干细胞。对标记兔骨髓间充质干细胞进行MRI检测,观察其成像特征。结果与结论:25mg/L的超顺磁性氧化铁纳米颗粒联合0.75mg/L多聚赖氨酸标记兔骨髓间充质干细胞具有较好的安全性和有效性。此浓度对细胞的生长活性没有影响,不影响骨髓间充质干细胞的成骨成脂分化能力。MRI扫描在T2*WI序列上能明显有效地显像超顺磁性氧化铁纳米颗粒标记的兔骨髓间充质干细胞。

超顺磁性纳米氧化铁颗粒淋巴结成像及其与病理超微结构的比较

目的研究不同性质淋巴结超顺磁性纳米氧化铁颗粒(USPIO)的增强磁共振特征,探讨其与淋巴结超微结构的关系。方法36只健康新西兰兔随机分为炎症组及肿瘤转移组,兔足垫注射完全弗氏佐剂,用于建立腘窝淋巴结的炎性增生模型;兔后小腿肌肉接种VX2瘤株,用于建立腘窝肿瘤淋巴结转移模型。两组建模后动物均经静脉注射90μmolFe/kg的USPIO,于注射前及注射后24h分别行磁共振成像(MRI)扫描观察淋巴结信号强度及T2值变化并计算强化率,扫描后取出腘窝淋巴结行HE染色、普鲁士蓝染色及电镜切片,观察淋巴结超微结构的变化、铁颗粒在淋巴结内的分布特征,分析病理显微结构与淋巴结强化的关系。结果炎症组36枚淋巴结表现为不同程度的反应性增生,肿瘤转移组共26枚淋巴结为肿瘤转移性。平扫时炎性增生的淋巴结和肿瘤转移性淋巴结的T2信号强度差异无显著性,USPIO强化后,炎性增生淋巴结中心T2信号强度明显降低,肿瘤转移淋巴结则表现为均匀而不明显的T2信号下降,二者淋巴结强化率分别为57.39%和29.45%,差异具有显著性(P<0.01)。HE染色、普鲁士蓝染色及电镜切片显示淋巴结内的USPIO铁颗粒主要分布于淋巴结髓索结构内,副皮质区及皮质区巨噬细胞相对较少,与MRI图像相对应;电镜检查显示USPIO颗粒均存在于巨噬细胞的胞饮泡内。肿瘤转移淋巴结中,4枚正常淋巴结结构丧失,19枚仍存在部分淋巴结结构但其内含USPIO铁颗粒的巨噬细胞减少且巨噬细胞内铁颗粒数目减少,3枚仅见小片状包膜下转移灶。结论良恶性淋巴结USPIO强化特征与淋巴结的超微结构特别是巨噬细胞在结内的分布及其功能状态有较密切关系,可能影响USPIO对淋巴结性质的诊断准确性。

超顺磁性氧化铁颗粒标记对大鼠骨髓间充质干细胞活力的影响

目的:探讨利用超顺磁性氧化铁颗粒(SHU555A)体外标记大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)对细胞活力的影响。方法:分别使用不同铁浓度(35、70、140和210mg/L)的SHU555A标记大鼠BMSCs,分别于标记后1d及1、2、3周行普鲁士蓝染色观察铁纳米颗粒进入细胞情况,台盼蓝排除试验检测细胞活力。结果:普鲁士蓝染色显示标记的大鼠BMSCs胞质内存在细小蓝色铁颗粒,标记率100%;台盼蓝染色显示标记时间对BMSCs活力无影响,铁浓度为35mg/L时对标记的细胞活力无影响,大于该浓度则细胞活力下降。结论:35mg/L的铁纳米颗粒可用于大鼠BMSCs标记。

超顺磁性氧化铁纳米颗粒在肿瘤靶向治疗中的应用进展

肿瘤治疗足一个世界性难题。迄今为止，肿瘤最有效的治疗方法有3种，即手术、化疗和放疗。但上述方法均会有意或不可避免的对正常组织或细胞产生损伤。因此，在治疗过程中正确区分肿瘤细胞与正常细胞至关重要。

超顺磁性葡聚糖氧化铁纳米颗粒中葡聚糖含量测定方法研究

目的新型磁共振造影剂的研究是目前国内外的一个热点，本研究建立了超顺磁氧化铁中葡聚糖含量测定方法。方法用共沉淀法制备氧化铁纳米粒子，通过强酸性阳离子交换树脂纯化，提取，葡聚糖在苯酚一硫酸作用下脱水并显色，于488nm波长处测定吸收度。结果葡聚糖在9．8—98．0g/mL范围内呈良好的线性关系（r=0．9991）。平均回收率分别为97．3％，104．3％，102．6％。结论本法简便、快速、重现性好，可用于超顺磁氧化铁中葡聚糖的检测。

胎鼠神经干细胞超顺磁性氧化铁颗粒标记移植后MRI研究

目的:探讨超顺磁性氧化铁颗粒(SPIO)标记神经干细胞的方法,以及标记细胞正常大鼠脑内移植后MR成像的方法学研究。方法:多聚左旋赖氨酸介导的SPIO标记胎鼠神经干细胞,进行台盼兰染色和普鲁士兰染色分别检测标记细胞的存活率和标记率。选取SD大鼠15只,简单随机法分为3组:第1组于大鼠右侧尾状核移植未标记的NSCs,第2组于大鼠右侧尾状核移植标记的NSCs,第3组右侧尾状核移植游离的SPIO颗粒,移植后第1、4、8周进行MRI。8周后处死大鼠,行组织切片普鲁士兰染色。结果:体外标记的神经干细胞普鲁士兰染色发现铁颗粒聚集于细胞浆内,标记率为100%;标记细胞与未标记细胞的台盼兰染色结果无显著差异。移植后MRI,第1组注射点未见低信号影;第2组注射点T2WI及GRE序列均可见类圆形低信号影;第3组大鼠注射后1周注射点可见低信号影,4周后低信号影变淡且边缘变模糊,8周后低信号影T2WI已不明显。与T2WI序列比较,GRE序列显示标记细胞更清晰,但显示范围较扩散。脑组织切片的普鲁士兰染色显示,第1组大鼠脑组织切片未见异常蓝染细胞,第2组注射点可见蓝染细胞,第3组注射点可见稍许散在蓝色颗粒状物质。结论:多聚左旋赖氨酸介导下SPIO可用于标记神经干细胞,标记细胞移植后MRI可以无创性观察移植神经干细胞的位置及分布情况。

无葡聚糖包被超顺磁性氧化铁纳米颗粒影响骨髓间充质干细胞的增殖

背景:目前关于无葡聚糖包被超顺磁性氧化铁纳米颗粒对细胞增殖活性的影响及毒性效应的研究较少。目的:探究无葡聚糖包被超顺磁性氧化铁纳米颗粒对大鼠骨髓间充质干细胞的毒性、增殖等生物学活性的影响。方法:制备含0,25,50,75,100 mg/L无葡聚糖包被超顺磁性氧化铁纳米颗粒的培养液,采用5种质量浓度的培养液培养大鼠骨髓间充质干细胞,24 h后进行普鲁士蓝染色验证超顺磁性氧化铁纳米标记情况,CCK-8法检测细胞增殖,同时检测细胞上清液中乳酸脱氢酶活性及细胞内超氧化物歧化酶活性。结果与结论:普鲁士蓝染色证实,50 mg/L及以上质量浓度的无葡聚糖包被超顺磁性氧化铁纳米颗粒均可100%标记细胞,但25 mg/L组尚无法达到完全标记。随着质量浓度的增高,无葡聚糖包被超顺磁性氧化铁纳米颗粒对细胞的抑制率及毒性逐渐增大,25 mg/L无葡聚糖包被超顺磁性氧化铁纳米颗粒对细胞的影响最小,50 mg/L无葡聚糖包被超顺磁性氧化铁纳米颗粒虽然对细胞生长的影响较25 mg/L组为高,但二者在统计学上无明显差别(P>0.05)。结果表明,50 mg/L无葡聚糖包被超顺磁性氧化铁纳米颗粒对骨髓间充质干细胞标记率高,且细胞毒性及对细胞增殖活性的影响较小。

超顺磁性氧化铁颗粒增强核磁共振结合CT淋巴造影技术在乳腺癌前哨淋巴结定位及性质评估方面的研究进展

前哨淋巴结的定位及性质评估对乳腺癌患者诊疗流程具有重要指导意义,但有创性的传统活检法(腋窝淋巴结切除术及前哨淋巴结活检术)有诸多并发症,限制了其在临床中的应用。以超顺磁性氧化铁颗粒增强核磁共振、CT淋巴造影为代表的新兴的影像学技术在前哨淋巴结定位及性质评估方面展现了广阔的应用前景,在技术层面上为实现前哨淋巴结的无创性定位及评估提供了支持。

葡聚糖超顺磁性氧化铁纳米颗粒在检测小鼠肝癌病灶中的应用及效果评价

目的:观察自制的葡聚糖超顺磁性氧化铁纳米颗粒(SPIO)作为一种新型的磁共振(MRI)阴性对比剂在检测肝癌模型时对肝癌病灶的检出情况,分析其是否可以作为肝脏的特异性对比剂。方法:用传代的H22瘤株制备肝癌模型,常规HE染色和普鲁士蓝染色法检测肝脏内铁离子的分布;MRI方法检测应用SPIO与临床常用阴性对剂Gd-DTPA对肝癌病灶的检出情况。结果:病理学诊断结果显示,肝癌模型复制成功;MRI影像学检测结果显示,SPIO可明显改善肝部正常组织与肿瘤组织之间的信号强度;普鲁士蓝染色结果显示,SPIO可被枯否细胞良好吞噬,肿瘤组织内无枯否细胞存在。结论:SPIO粒子可以明显改善肝部正常组织与肿瘤组织之间的信号强度,可作为一种新型的MRI阴性对比剂。

5-氮胞苷体外诱导骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化:超顺磁性氧化铁颗粒的标记

背景:骨髓间充质干细胞体外经多种诱导剂均可成功转化为心肌样细胞,目前国内外报道中普遍采用的诱导剂为5-氮胞苷。超顺磁性氧化铁颗粒直径小,可被干细胞吞噬,加上其顺磁性可被MRI探测到信号,因而成为目前广泛应用于活体检测干细胞移植的理想示踪剂。目的:与未经标记的干细胞相比,观察超顺磁性氧化铁颗粒标记方式对干细胞体外经5-氮胞苷诱导向心肌样细胞分化效应的影响。方法:分离培养猪骨髓间充质干细胞,实验组采用P3代细胞经超顺磁性氧化铁颗粒标记,标记后细胞经5-氮胞苷体外诱导24h后继续培养,对照组直接经5-氮胞苷诱导。2周后用抗结蛋白、肌球蛋白重链、心肌特异性肌钙蛋白I、连接蛋白43进行免疫细胞化学染色鉴定,经普鲁士蓝染色观察细胞内铁颗粒。结果与结论:5-氮胞苷诱导分化后细胞表达抗结蛋白、肌球蛋白重链、心肌特异性肌钙蛋白I和连接蛋白43,且超顺磁性氧化铁颗粒标记诱导细胞内普鲁士蓝染色呈阳性。提示超顺磁性氧化铁颗粒标记骨髓间充质干细胞经5-氮胞苷体外诱导后可以分化为心肌样细胞。