不同浓度超小超顺磁性氧化铁粒子在兔炎症淋巴结模型中的磁共振强化特征

目的研究不同浓度超小超顺磁性氧化铁粒子(USPIO)在兔炎性淋巴结中的增强磁共振特征,建立US-PIO淋巴结显像的常规注射及扫描方案。方法12只健康新西兰兔于足垫注射完全弗氏佐剂,建立腘窝淋巴结的炎性增生模型。静脉注射不同剂量(45、90、135μmolFe/kg)的USPIO,注射前后行磁共振扫描,观察不同浓度组及90μmolFe/kg浓度组在不同时间点淋巴结强化特征,测量各组淋巴结T2信号强度、T1信号强度、T2*值及T2值变化并计算T2强化率。结果炎症淋巴结在USPIO增强后24h,90和135μmolFe/kg浓度组T2加权像序列强化效果及强化率差异无显著性,但均显著优于45μmolFe/kg浓度组(P<0.05);90μmolFe/kg组在6～24hT2信号强度、T1信号强度、T2值及T2强化率差异无显著性(P>0.05),90μmolFe/kg组淋巴结信号强度降低在18h达峰值,于18～24h均能获得较好的图像。结论90μmolFe/kg可以较好地强化淋巴结,注射USPIO后18～24h采集淋巴结图像可以达到满意的强化效果。

超微超顺磁性氧化铁粒子增强磁共振成像在骨质疏松症的初步实验研究

目前对于骨质疏松症（OP）的影像学研究主要集中于双能X线吸收测量法（dual—enery X—ray absorptiometry，DEXA）和定量CT（quantitative computed tomography，QCT）。DEXA反映的是骨的面积密度，不能准确分析骨松质和骨皮质对骨强度和骨代谢的不同影响。QCT敏感性高，准确性好，是目前唯一能分别测量松质骨和皮质骨密度的方法。

超小超顺磁性氧化铁粒子的靶向磁共振显影剂研究进展

超小超顺磁性氧化铁粒子(Ultrasmall superparamagnetic iron oxid,USPIO)作为MRI阴性显影剂因其较高的空间分辨率及低毒性近年来已逐渐投入临床使用。结合迅猛发展的分子影像学、高分子聚合物技术,各种肿瘤靶向MRI显影剂受到广泛且深入的研究;USPIO结合不同肿瘤特异性的受体在肿瘤的早期诊断及疗效预测、肿瘤干细胞示踪等方面相比传统的钆螯合物MRI显影剂表现出巨大的潜力及优势。

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。

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。

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。

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。

超顺磁性氧化铁纳米粒子增强Jurkat T细胞的活力和增殖能力

目的观察超顺磁性氧化铁纳米粒子(SPION)对T淋巴细胞型白血病细胞株Jurkat E6-1细胞增殖和活力的影响。方法常规培养Jurkat E6-1细胞,将一定浓度的SPION加入经CFSE负载的Jurkat细胞中不同时间,然后用PBS将细胞外的SPION洗去,再换用完全培养基培养一定时间,最后采用流式细胞术定量检测Jurkat细胞的增殖情况,用CCK-8细胞活力测定试剂盒检测Jurkat细胞的活力。结果 SPION(20μg/ml)促进Jurkat细胞增殖,使已分裂细胞百分比增高(与对照值相比,P<0.05),分裂指数增高(与对照组相比,P<0.05);SPION也使Jurkat细胞的活力显著增强(与对照组相比,P<0.01)。此外,SPION对Jurkat细胞有钙动员作用,可使Jurkat细胞的胞内游离钙水平显著增高。结论 SPION能促进Jurkat细胞增殖,并增强其活力;这些效应与其钙动员作用有关。

声诺维超声辐照改善超顺磁性氧化铁纳米粒子对肝癌细胞Hep-G2体外标记效果

目的探讨声诺维超声辐照改善体外超顺磁性氧化铁纳米粒子(SPIO)对肝癌细胞Hep-G2标记效果的可行性。方法 7组不同浓度的SPIO在体外与Hep-G2细胞混合,在加入声诺维后采用超声处理1 min,然后监测细胞标记效率、细胞活性和增殖能力。挑选标记效果好,且增殖能力影像小的375μg[Fe]/mL SPIO浓度组,分别以细胞密度为1×102,1×103,1×104,1×105,1×106,及1×107(个细胞/mL),用临床1.5T磁共振进行扫描。结果实验组中所有7个亚组的标记率都超过90%,两组对照组标记率约为2%。Hep-G2细胞活率随SPIO浓度增加而减低,其在500μg[Fe]/mL、625μg[Fe]/mL、750μg[Fe]/mL和875μg[Fe]/mL的活率分别为59.7%±7%、47.76%±9%、46.27%±10%和43.28%±7%,提示当SPIO浓度达到或大于500μg[Fe]/mL时对HepG2细胞具有明显毒性,但其增殖活性并无明显差异。体外磁共振扫描结果显示T2W1序列信号减低,能敏感显示SPIO浓度的变化;其信号强度与细胞浓度呈负相关(P<0.05)。结论声诺维超声辐照确实能改善体外SPIO对肝癌细胞Hep-G2的标记效率,MRI可切实、敏感地对其进行检测。

超顺磁性氧化铁类对比剂及其在肝病变的应用

超顺磁性氧化铁粒子(SPIO)是一种网状内皮系统阴性对比剂,主要用于肝、脾、骨髓、淋巴结等的增强显像。本文主要讨论了SPIO的生物学特性、增强机制及其在肝脏病变的应用。

不同粒径超顺磁性氧化铁纳米粒子的合成及其在交变磁场中的磁热效应

采用多醇热解法制备3种不同粒径的超顺磁性氧化铁纳米粒子(SPIONs),合成的SPIONs含Fe_3O_4晶相,分散性好,平均粒径分别为8.7,12.6nm和15.3nm,且在300K下,3种SPIONs均呈超顺磁性。将不同粒径、不同浓度的SPIONs水分散液置于频率为425kHz、磁场强度为5.3kA·m^(-1)的交变磁场(ACMF)中进行升温实验。探讨比能量吸收率值与SPIONs粒径之间的关系,计算布朗弛豫时间及尼尔弛豫时间。结果表明:SPIONs水分散液的升温速率随SPIONs的粒径增大而增大,初始温度为20℃时,粒径为8.7,12.6nm和15.3nm的SPIONs水分散液(2mg·mL^(-1))在480s内温度分别升高了25,27,35℃。尼尔弛豫时间比布朗弛豫时间小,说明磁热效应主要来自于尼尔弛豫损耗。SPIONs粒径越大,比能量吸收率SAR值越高,最高可达810W·g^(-1),且SAR值与SPIONs水分散液的浓度呈负相关关系。

超顺磁性氧化铁纳米粒子标记心脏内骨髓间充质干细胞及活体磁共振示踪的实验研究

目的:探讨超顺磁性氧化铁纳米粒子(superparamaganetic iron oxide nanoparticles,SPIO)能否作为示踪剂在磁共振下对移植入梗死边缘区的骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)进行体内追踪。方法:体外培养MSCs用SPIO标记后普鲁士蓝染色观察标记率及MTT法观察其对MSCs活性的影响。建立大鼠急性心肌梗死模型,分磁性细胞移植组、非磁性细胞移植组、纳米粒子移植组,分别于梗死心肌边缘区多点注射SPIO标记MSCs、未标记MSCs、SPIO。术后3、7、14、21d行MRI检查后处死大鼠,进行组织学检查。结果:SPIO标记MSCs阳性率达95%,对MSCs的活性和分化无明显影响。磁性细胞移植组术后3、7、14d在MRT2像显示的低信号注射点为65.6%、56.3%、18.8%,术后21d不能显示注射点。随时间的延长,低信号区域边界模糊,范围扩大,信号对比度降低。结论:SPIO可以作为示踪剂在磁共振下对移植入大鼠梗死边缘区的MSCs进行体内追踪,该方法能够作为一种无创的手段来示踪体内干细胞的迁移及转归。

超顺磁性氧化铁纳米粒子在癌症诊疗中的研究进展

诊断治疗学是一种将诊断与治疗相结合的临床策略,可实现诊断与药物治疗同时进行,并可实时地获得疾病发生和发展信息,及时、合理地指导临床调整治疗方案,近年来作为一种新的治疗手段备受关注,特别在癌症诊疗领域有重大的应用前景。超顺磁性氧化铁纳米粒子(SPION)作为磁共振成像(MRI)的T2负性造影剂发挥重要作用,是分子影像学研究中的热点。