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。

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。

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。

超小超顺磁性氧化铁颗粒增强磁共振成像与钆喷替酸葡甲胺增强磁共振成像诊断兔颈转移性淋巴结的对比研究

目的 比较超小超顺磁性氧化铁颗粒（USPIO）增强磁共振成像（MRI）与钆喷替酸葡甲胺（Gd-DPTA）增强MRI两种方法诊断兔颈部反应性增生、肿瘤转移性淋巴结的能力.方法 健康成年新西兰大白兔36只,随机平均分为两组,18只制成颈部淋巴结反应性增生模型,18只制成颈部淋巴结肿瘤转移模型.两组模型各取9只行Gd-DTPA增强MRI,9只行USPIO增强MRI.Gd-DTPA增强前行T1WI、T2WI序列扫描,注射Gd-DPTA后80 s行T1WI扫描.USPIO增强前和注射USPIO后24 h,分别行T1WI、T2WI、T2＊WI序列扫描.分析增强前后淋巴结信号及形态特点,与大体标本及病理结果进行对照分析.结果 肿瘤组内,Gd-DTPA增强MRI诊断转移性淋巴结的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值及准确性分别为62.5%、91.3%、88.2%、70.0%及76.6%,而USPIO增强MRI为95.0%、90.9%、90.5%、95.2%及92.9%,两种方法间敏感度和准确性差异有统计学意义（均P＜0.05）.增生组内,Gd-DTPA增强MRI和USPIO增强MRI诊断良性淋巴结的准确性分别为74.2%和87.1%.结论 USPIO增强MRI诊断肿瘤转移性淋巴结的准确性高于Gd-DTPA增强MRI.

类风湿关节炎超微超顺磁性氧化铁颗粒增强MRI研究进展

类风湿性关节炎（rheumatoid arthritis，RA）是一种常见而多发的以关节组织慢性炎症为主要表现的全身性疾病。如果得不到早期诊断与治疗，病情进展迅速，最终将导致关节强直、畸形和功能丧失。长期以来人们一直期望能找到早期诊断RA的方法，关于超微超顺磁性氧化铁（uhrasmall superparamagnetic ironoxide，USPIO）增强MRI是否能用于RA的早期诊断，笔者对近年来在RA发病机制、USPIO的理化特性、摄入机制和USPIO增强MRI用于RA的动物试验研究进展作了简要综述。

超顺磁性氧化铁颗粒细胞标记及其存在的问题

最近的研究表明,干细胞和祖细胞可以用来修复或替代缺陷和受损的机体细胞,从而恢复机体的功能[1].基于干细胞和祖细胞移植的细胞治疗方法已广泛应用于心血管、中枢神经、免疫、消化和泌尿系统疾病等的治疗.

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。

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。

超顺磁性纳米氧化铁颗粒标记胰腺癌细胞的MR分子成像

目的探讨超顺磁性纳米氧化铁颗粒(SPION)靶向标记胰腺癌细胞(BxPC-3)行MR分子成像的可行性。方法制备黏蛋白1(MUC1)靶向修饰的探针MUC1-SPION(靶向组),并以牛血清蛋白(BSA)制备非靶向探针BSA-SPION(非靶向组)。采过噻唑蓝(MTT)法测试不同MUC1-SPION浓度下(铁浓度为0、6.25、12.50、25、50、100、200μg/ml)的细胞毒性。并分别于铁浓度为50、100、200μg/ml条件下,对靶向组及对照组与BxPC-3细胞共同孵育2h后的细胞悬液进行MR成像,测定横向弛豫时间(T2),计算T2强化率。以普鲁士蓝染色观察靶向探针与细胞结合情况。结果 MTT法细胞毒性实验显示,不同MUC1-SPION浓度下BXPC-3细胞增殖率差异无统计学意义(F=1.74,P=0.183)。铁浓度50、100、200μg/ml条件下,2组间T2值和T2强化率的差异均有统计学意义(P均<0.05)。普鲁士蓝染色显示靶向组的蓝染颗粒更多。结论 MUC1-SPION对BxPC-3细胞具有良好的靶向性,以SPION靶向标记BxPC-3细胞进行MRI安全、可行。

超小超顺磁性氧化铁纳米颗粒在大鼠C6胶质瘤模型中的磁共振强化特征

目的研究大鼠C6胶质瘤模型注射一款新型超小超顺磁性氧化铁(USPIO)纳米颗粒后的磁共振强化效果随不同时间、给药体积、浓度的变化规律,探讨合适的增强扫描注射方案。资料与方法将25只大鼠胶质瘤模型随机分为5组,经大鼠尾静脉注射不同浓度和体积的USPIO纳米颗粒,依次为1组(5 mg/ml、5 ml/kg)、2组(10 mg/ml、0.5 ml/kg)、3组(10 mg/ml、5 ml/kg)、4组(10 mg/ml、10 ml/kg)、5组(1 mg/ml、5 ml/kg)。给药前后行MR扫描,计算肿瘤组织强化率、正常组织与肿瘤组织的对比噪声比(CNR),观察1组1、5、15、30、45、60 min的肿瘤组织强化特征,分别比较不同体积组(2、3、4组)和不同浓度组(1、3、5组)的肿瘤组织强化效果。结果1组大鼠注射USPIO纳米颗粒后,肿瘤组织强化率持续升高,在45 min达到峰值,30~60 min强化率差异无统计学意义(P>0.05);CNR持续升高,在30 min达到峰值,注射前与注射后的每个时间点CNR差异均有统计学意义(P<0.05)。不同体积组中,5 ml/kg组的强化率优于0.5 ml/kg组和10 ml/kg组(P<0.05),5 ml/kg组的CNR优于0.5 ml/kg组(P<0.05),5 ml/kg组和10 ml/kg组的CNR差异无统计学意义(P>0.05)。不同浓度组中,5 mg/ml组和10 mg/ml组的强化率、CNR均优于1 mg/ml组(P<0.05)。结论大鼠注射体积为5 ml/kg、浓度为5 mg/ml的USPIO纳米颗粒后30 min进行T1WI增强扫描,肿瘤可以达到满意的强化效果。

靶向性超顺磁性氧化铁纳米颗粒早期诊断胰腺癌的研究进展

胰腺癌是常见肿瘤中恶性程度最高的肿瘤之一,预后较差,目前治疗效果欠佳,因此胰腺癌的早期诊断尤为重要。超顺磁性氧化铁纳米颗粒(SPIO)作为临床常用磁共振造影剂,具有易于表面化学修饰的特点,若结合靶向功能基团可以实现主动靶向功能,靶向性SPIO可以实现更精准、更早期的诊断。近年来,SPIO结合胰腺癌不同特异性肿瘤标志物靶向基团可以用于胰腺癌的早期诊断,这为胰腺癌的早期诊断开辟了新方法,也为SPIO的临床转化相关研究提供了新方向。

MRI示踪超顺磁性氧化铁标记骨髓间充质干细胞移植治疗股骨头缺血性坏死

背景:骨髓间充质干细胞移植是治疗股骨头坏死的发展方向之一。近年来,利用超顺磁性氧化铁纳米颗粒标记靶细胞再经MRI显像的方法已成为研究的焦点。目的:观察超顺磁性氧化铁标记的骨髓间充质干细胞在MRI信号上的变化情况及对兔股骨头坏死的修复效果。方法:将超顺磁性氧化铁标记的兔骨髓间充质干细胞、未标记的骨髓间充质干细胞、生理盐水采用原位移植方式移植入兔股骨头坏死区,行MRI检测,观察移植入坏死区的超顺磁性氧化铁标记的骨髓间充质干细胞在SE T2WI、FSE T2WI、GRE T2WI三种扫描序列中信号变化情况;同时行组织学观察及高倍镜下缺损标本边缘新生骨小梁面积百分比行统计学分析。结果与结论:超顺磁性氧化铁标记的骨髓间充质干细胞原位移植侧,在SE T2WI、FSE T2WI、GRE T2*WI三种扫描序列中信号减低区即为实验中的靶点,MRI图像示靶点在3种扫描序列中信号强度均有不同程度的降低,而对照侧则无明显信号改变;移植后6周,超顺磁性氧化铁标记的骨髓间充质干细胞移植侧高倍镜下缺损标本边缘新生骨小梁面积百分比与未标记的骨髓间充质干细胞移植侧间差异无显著性意义(P>0.05),均高于生理盐水移植侧,差异有显著性意义(P<0.01)。结果可见超顺磁性氧化铁标记的骨髓间充质干细胞与未标记的骨髓间充质干细胞原位移植治疗兔股骨头坏死有着同样的效果,MRI可对超顺磁性氧化铁标记的骨髓间充质干细胞进行活体示踪检测。

超顺磁性氧化铁纳米颗粒应用于干细胞定向归巢中的研究进展

干细胞在组织器官的自我更新和修复过程中起重要作用。在外加磁场的作用下,用纳米磁铁颗粒标记干细胞,可增加干细胞的定向归巢和存留,从而放大干细胞的修复效应。本文就纳米磁铁颗粒靶向干细胞的原理,以及其在各种病理模型应用的研究进展作一综述。

MMP-9单克隆抗体超微超顺磁性氧化铁粒子的合成并行ApoE-/-小鼠动脉粥样硬化7.0 T MR成像的研究

目的:通过化学合成方法制作基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)单克隆抗体超微超顺磁性氧化铁(ultrasmall superparamagnetic iron oxide,USPIO)粒子MR分子探针,并探讨其作为MR特异性分子探针示踪剂使动脉粥样硬化成像的可行性。方法:采用EDC(1-ethyl-3-[3-dimethylaminopropyl]carbodiimide hydrochloride)化学连接剂将MMP-9单克隆抗体与DMSA[meso-2,3-dimercaptosuccinic acid,(HOOCCH(SH)-CH(SH)-COOH)]修饰的USPIO相结合,形成具有免疫学活性的MR分子探针。通过间接酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测其免疫活性及生物稳定性。采用高脂饲料喂养ApoE-/-小鼠结合机械损伤的方法,建立小鼠左侧颈动脉粥样硬化模型。将MR磁性粒子探针(Ab-MMP-9-USPIO)经小鼠尾静脉注射(45 mgFe.kg-1),分别于0、4、6、24、48 h对小鼠颈部行7.0 TMR扫描检查。结果:向0.05 mg的USPIO溶液中加入不同质量的单克隆抗体,ELISA试验所得的生成物MMP-9单克隆抗体超微超顺磁性纳米颗粒(Ab-MMP-9-USPIO)吸光度值随抗体含量增加而增大,与阴性对照USPIO组(未加单克隆抗体)相比较差异有统计学意义(P<0.05),分别间隔3 d及100 d后再次测量,100μg及200μg单抗组吸光度值降低(P<0.05)。经小鼠尾静脉注射磁性粒子探针后6 h,损伤侧颈动脉斑块管壁信号于T2WI像上降低最显著,管腔呈"假性扩大样"改变。结论:EDC化学方法可制备出单克隆抗体USPIO粒子,同时仍具有抗体的免疫学活性及生物稳定性。该合成物可以作为MR分子探针在体显像小鼠颈动脉粥样硬化斑块,为动脉粥样硬化斑块的分子成像提供了实验依据。

超顺磁性氧化铁纳米颗粒在药物靶向递送中的研究进展

超顺磁性氧化铁（SPIO）是一种新型的生物医学纳米材料，具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应，而较好的生物相容性及超顺磁性使其广泛用于疾病的靶向治疗。相比于其他纳米药物载体，超顺磁性氧化铁纳米颗粒（SPIONs）因其内在属性如固有磁性、良好的安全性及制备和表面修饰方法的可用性等在纳米药物领域中显示出巨大潜力，为其多样的生物医学应用铺平了道路。但研究人员对其不可预知的毒性、改变细胞信号转导和基因表达等方面仍有顾虑。对SPIONs在药物靶向递送中的研究进展作一综述。

聚乙二醇连接荧光Cy5.5构建超小超顺磁性氧化铁成像探针的制备与表征

目的:以超小超顺磁性氧化铁颗粒为载体通过聚乙二醇连接荧光Cy5.5构建核磁/荧光分子探针并表征。方法:取Cy5.5-NHS荧光粉末溶于二甲基甲砜(Dimethyl sulfoxide,DMSO)溶液,将PEG四氧化三铁颗粒离心超滤之后用磷酸盐缓冲液(Phosphate Buffered Saline,PBS)重悬纳米颗粒改变PEG化四氧化三铁纳米颗粒溶液pH。将配置好的Cy5.5荧光加入到四氧化三铁颗粒中,恒温摇床孵育,通过离心过滤器去除较大铁离子与未结合的荧光,静置后检测水合粒径及Zeta电位,纽麦小核磁检测其驰豫率,CCK-8实验检测其细胞毒性,激光共聚焦显微镜观察探针被细胞摄取情况。结果:合成Cy5.5-PEG-Fe_(3)O_(4)探针,透射电镜(Transmission electron microscope,TEM)显示探针粒径为16.8±2.4nm,纳米颗粒的水合径为43.4±17.6 nm,Zeta电位为-18.0 mV。驰豫率为39.5 mM^(-1)·s^(-1),R^(2)为0.98。细胞毒性实验结果显示对细胞有轻微毒性,且毒性与浓度呈依赖性。激光共聚焦结果显示此款探针可顺利被细胞摄取。结论:成功合成Cy5.5-PEG-Fe_(3)O_(4)探针。