超顺磁氧化铁纳米探针用于磁共振分子成像的研究进展

分子影像学是近年来分子生物学和影像学相结合而形成的新型交叉学科,磁共振分子成像技术是分子影像学的重要手段之一,为临床医学诊断提供重要依据。但是由于不同组织之间的弛豫时间相互重叠等问题,导致较小的病变难以显示,磁共振造影剂能提高对软组织的分辨率,其中超顺磁性氧化铁纳米探针作为近年来发展起来的一种新型磁共振分子造影剂。由于具有敏感性、安全性、大的比表面积、高稳定性、靶向性等优点,近年来已成为国内外研究的热点之一。本文就超顺磁性氧化铁纳米探针的增强原理、制备工艺及靶向作用做一综述,以期为该技术的应用与研究提供借鉴和启示。

葡聚糖中超顺磁氧化铁复合纳米粒子制备影响因素及表征

利用化学共沉积法在改性葡聚糖体系下制备了以超顺磁性纳米氧化铁为核心,外包葡聚糖的壳核结构复合粒子.对制备过程控制因素进行了详细的研究,实验结果表明:利用改性葡聚糖为表面活性剂,碱源快速滴加,合理的控制反应时间,温度可形成小核的超顺磁性纳米氧化铁-葡聚糖复合纳米粒子.在优化的实验条件下,得到核心的平均粒径5nm,总体的平均粒径为7.8nm,并利用XRD、TEM和GLS等手段对其结构,形态和粒径分布进行了表征.

超顺磁氧化铁纳米粒子特性研究

基于特殊的物理和化学性质，纳米材料目前已成为表面工程学研究的理想材料。纳米粒子作为肿瘤治疗中的靶向给药载体可以提高药物的靶向作用。因此，对纳米粒子的修饰，将促进其在生物医学中的应用。以超顺磁性粒子（superparamagneticironoxidenanoparticles，SPION）为载体的微粒靶向递送系统已成为比较热门的研究方向。

超顺磁氧化铁纳米微粒在HER-2阳性乳腺癌模型MRI和荧光成像中的应用

目的分析超顺磁氧化铁纳米微粒(SPIONs)在人表皮生长因子受体2(HER-2)阳性乳腺癌模型磁共振成像(MRI)和荧光成像中的应用。方法建立纳米探针,对其表征进行检测。制备乳腺癌小鼠模型,采用纳米探针于小鼠尾静脉注射,采用荧光成像和MRI判断纳米颗粒能否聚集于乳腺癌病灶部位。分别设置对照组、A组(应用四氧化三铁-免疫球蛋白G-吲哚菁绿)、B组(应用曲妥珠单抗+四氧化三铁-曲妥珠单抗-吲哚菁绿)、C组(应用四氧化三铁-曲妥珠单抗-吲哚菁绿)。检测纳米颗粒表征,给予小鼠活体MRI和活体荧光成像检查。结果本实验通过建立SPIONs,纳米颗粒平均粒径为(25.89±3.63)nm。偶联后的纳米颗粒于828处存在明显吸收峰,与荧光染料吲哚菁绿的荧光发射波长相同。纳米颗粒弛豫率较高,达107.67 nM^-1·s^-1。纳米颗粒溶液在近红外激光持续照射后的温度最高达57.85℃。采用纳米探针于小鼠尾静脉注射1 d后,活体MRI癌灶部位T 2信号最低。C组小鼠癌灶部位△T 2值为(30.68±5.14)ms,较对照组(3.13±0.98)ms、A组(4.52±1.15)ms、B组(12.14±2.25)ms显著升高(P<0.05);B组小鼠癌灶部位△T2值较对照组和A组显著升高(P<0.05)。活体荧光成像可见纳米颗粒于小鼠癌灶组织和腹腔脏器出现一过性浓聚,且经膀胱进行排泄,1d后于癌灶部位出现明显聚集。结论构建四氧化三铁-曲妥珠单抗-吲哚菁绿的SPIONs纳米探针可能是HER-2阳性乳腺癌MRI和荧光成像的一种潜在显像剂。

新型肿瘤靶向超顺磁氧化铁纳米粒在裸鼠头颈移植瘤MRI诊断中的实验研究

目的探讨叶酸-羧甲基壳聚糖-超顺磁氧化铁纳米粒(folic-acid o-carboxymethyl chitosans superamagnetic nanoparticle,FA-OCMCS-SPIO-NPs)在头颈移植瘤MRI诊断中的价值。方法雌雄各半的20只BACB/C裸鼠为动物模型,皮下种植KB细胞(人口咽癌细胞)4周后,建立KB细胞移植瘤模型,取荷瘤成功的16只裸鼠MRI平扫后,按数字随机法分为FA-OCMCS-SPIO-NPs组(实验组)和羧甲基壳聚糖-超顺磁氧化铁纳米粒OCMCS-SPIO-NPs(对照组),每组8只。实验组尾静脉注射FA-OCMCSSPIO-NPs,对照组尾静脉注射OCMCS-SPIO-NPs,并进行MRI增强扫描。T2 WI图像比较增强前、后信号强度,结合HE和普鲁士蓝染色结果,评价FA-OCMCS-SPIO-NPs在头颈移植瘤诊断中的价值。结果实验组FA-OCMCS-SPIO-NPs增强前后,T2WI肿瘤区域信号强度较平扫信号降低27.23%,两者比较差异具有统计学意义(P=0.001);肿瘤组织普鲁士蓝染色阳性,HE染色有大量散在SPIO聚集;对照组OCMCS-SPIO-NPs增强后,T2 WI肿瘤区域SI与平扫比较信号无明显下降(P>0.05),普鲁士蓝染色阴性,HE染色亦未见SPIO聚集。结论 FA-OCMCS-SPIO-NPs可以提高头颈肿瘤MRI诊断的准确性和可靠性,能够作为理想的对比剂而用于头颈移植瘤的MRI诊断。

羧甲基壳聚糖超小超顺磁氧化铁纳米粒在兔磁共振淋巴成像中的意义

目的:考察羧甲基壳聚糖超小超顺磁氧化铁纳米粒(OCMCS-USPIO-NPs)在兔肿瘤淋巴转移诊断中的价值,为该MRI对比剂临床应用奠定基础。方法:以新西兰大白兔为模型动物,分别建立反应性增生淋巴结和VX2肿瘤淋巴转移模型,MRI平扫后,组织间隙注射OCMCS-USPIO-NPs,根据增强前、后MRI图像淋巴结SNR信号的变化,结合HE染色,考察该对比剂在肿瘤淋巴转移和反应性增生淋巴结鉴别诊断的价值。结果:MRI平扫,反应性增生淋巴结和肿瘤转移淋巴结SNR信号无显著差异,OCMCS-USPIO-NPs增强后,反应性增生腘窝淋巴结上在T2WI像信号均匀降低,而肿瘤转移性腘窝淋巴结表现为阴性不均匀强化或无强化,两者SNR差异显著(P<0.05);磁共振淋巴造影结果与HE染色结果相符(P>0.05)。结论:OCMCS-USPIO-NPs作为MRI对比剂,增强扫描可为良、恶性淋巴结的鉴别诊断提供依据。

肿瘤微环境靶点及相关磁共振超顺磁氧化铁分子探针研究进展

影响肿瘤生物学行为的新生血管内皮细胞、肿瘤细胞及肿瘤间质细胞上的特异性受体的显像研究是肿瘤磁共振(magnetic resonance,MR)分子影像学的重要内容。针对上述特异性靶点,合成MR特异性分子探针的研究近年来得到了广泛的关注。本文就目前已知的肿瘤细胞及其微环境中主要的生物靶点阐述其相关MR超顺磁氧化铁分子探针的研究进展。

超顺磁氧化铁纳米粒在药物传递系统中的研究进展

超顺磁氧化铁纳米粒作为一种新型纳米材料,不仅可用于临床磁共振成像对比剂,还可用于药物传递载体,近些年对它的研究和应用越来越受到人们的关注。本文从超顺磁氧化铁纳米粒的合成、表面修饰及其在药物传递中的应用进展情况做一综述。

超顺磁氧化铁纳米颗粒的可控制备及其磁感应热性能分析——介绍一个大学化学综合实验

超顺磁氧化铁纳米颗粒因其独特的磁学性质和优异的生物相容性,在生物医学领域具有广泛应用。其中,超顺磁氧化铁在交变磁场作用下的磁感应热特性,已被用于临床肿瘤治疗,是当前纳米医学和转化医学研究的前沿热点。本文介绍了利用高温热分解法制备不同尺寸的超顺磁氧化铁纳米颗粒,并分别从纳米颗粒尺寸及磁场强度两个方面探究其对超顺磁氧化铁磁感应热性能的影响,使学生初步了解磁性氧化铁纳米颗粒尺寸可控的制备方法以及磁感应热效应的基本原理、测试和分析方法。本综合实验取材于备受关注且已在疾病治疗领域显示出巨大应用潜力的前沿研究成果,有助于拓展学生的科学视野,启发科研兴趣,培养科学创新意识。

超顺磁氧化铁纳米颗粒对人牙髓干细胞生物学影响的体内外研究

目的：探讨不同浓度超顺磁氧化铁纳米颗粒（SPIO）在体内外对人牙髓干细胞（h DPSCs）活力、增殖和成骨分化的影响。方法：用不同浓度SPIO标记h DPSCs后,体外条件下对其活力、增殖、分化等进行观察;然后将细胞/支架复合物植入裸鼠皮下,观察体内条件下SPIO对h DPSCs成骨分化的影响。结果：25、50μg/m L的SPIO不影响h DPSCs的活力,100μg/m L的SPIO抑制细胞活力;25、50μg/m L的SPIO在1~3 d促进细胞增殖,而100μg/m L的SPIO则抑制细胞增殖且促进其凋亡。25μg/m L的SPIO在体外和体内条件下对h DPSCs的成骨分化均无明显影响。结论：25μg/m L的SPIO可以有效标记h DPSCs,在早期可促进其增殖,而对其成骨分化无影响。

超顺磁氧化铁制备及在生物医学领域的应用

背景:超顺磁氧化铁在生物医学领域应用非常广泛,尤其是靶向诊断和治疗方面。目的:总结超顺磁氧化铁的理化性质、制备方法、表面改性、产品检测及其在生物医学领域的应用。方法:以"superparamagnetic iron oxide,preparation,coprecipitation,surface modification,magnetic resonance imaging contrast agent,fluorescent tracing,targeted therapy"为检索词,检索2000至2012年Sciencedirect、Pub Med数据库的文献;以"超顺磁氧化铁,制备,表面改性,磁共振,荧光示踪,靶向诊断,靶向治疗"为检索词,检索2006至2014年CNKI、万方数据库的文献。结果与结论:超顺磁性纳米颗粒能够通过实验室的方式制备出来,制备方法包括水热法、气相沉淀法、机械球磨法、液相微介质电加热法、溶胶-凝胶法、乳化法、共沉淀法等,并且能够通过表面改性及修饰使其具备不同的特性,应用于生物医学的多个领域,如磁共振对比剂、荧光示踪、纳米颗粒靶向治疗、磁热疗及生物分离等。

纳米氧化铁的遗传毒性及其机制研究进展

随着纳米材料的广泛应用,其生物安全性日益受到重视。其中,纳米氧化铁是应用较为广泛的医用纳米材料之一。研究显示,纳米氧化铁粒子会在细胞、亚细胞和分子生物学水平(如基因和蛋白水平)造成遗传损伤,其遗传毒性的潜在机制为进入细胞核后直接与DNA相互作用,引起DNA损伤。此外,还可通过氧化还原反应诱导活性氧产生,通过活性氧诱发DNA氧化损伤。本文简要介绍纳米氧化铁的分类及制备方法,并以常用的纳米零价铁和超顺磁纳米氧化铁为例,介绍纳米氧化铁的遗传毒性研究进展及潜在的致毒机制。

自体干细胞移植治疗兔后肢缺血中超顺磁氧化铁纳米颗粒标记磁共振体内示踪的研究

目的探讨自体骨髓间充质干细胞(BMSC)移植治疗兔后肢缺血中超顺磁氧化铁纳米颗粒(SPION)标记磁共振成像(MRI)体内示踪的可行性和有效性。方法新西兰大白兔14只,分成A、B两组,各7只。制作后肢缺血模型。A组移植SPION与5-溴脱氧尿嘧啶(BrdU)共标记的自体BMSC;B组作为对照。术后MRI示踪,组织学检查,免疫组织化学染色。结果鉴定显示BMSC CD34和CD45阴性,CD44阳性。B组中1只死亡。A组毛细血管密度198.9±2.3,B组80.5±5.1,A组毛细血管/肌纤维比值0.84±0.03,B组0.35±0.04,两组差异均有统计学意义(P<0.01)。A组:电镜发现血管内皮细胞胞质内含SPION;对应部位组织切片血管壁细胞普鲁士兰铁染色、BrdU和CD34染色均阳性;MRI显示术后即时A组注射部位圆形低信号影,术后1～3周向周围扩散,部位与组织学检查结果一致。B组仅能见到普鲁士兰阳性颗粒游离于组织间隙,并非位于血管内皮细胞;MRI低信号影局限于注射局部,无扩散。结论自体BMSC移植治疗兔后肢缺血中SPION标记MRI体内示踪可行、有效。

超小的羧甲基壳聚糖超顺磁氧化铁纳米粒制备及处方优化

目的优化羧甲壳聚糖超小超顺磁氧化铁纳米粒（O-carboxymethyl-chitosan ultra-small superparamagnetic iron oxide nanoparticle,OCMCS-USPIO-NPs）处方并对其理化性质进行表征。方法共沉淀法合成超顺磁氧化铁纳米粒核并用羧甲基壳聚糖对其表面进行共价修饰,用正交实验L9（34）对OCMCS-USPIO-NPs的处方优化和工艺进行优化筛选;用透射电镜、电子相关光谱仪（LSD）、X-Ray衍射法、傅立叶红外、磁性测定仪、MRI扫描仪和邻二氮菲法测定铁含量等对制备的OCMCS-USPIO-NPs进行表征;用普鲁士蓝染色法体外评价OCMCS-USPIO-NPs抗吞噬能力。结果正交实验处方优化处方为：羧甲基壳聚糖的分子量为1~2万,浓度为3%,超声时间为45 min,功率为600 W;傅立叶红外和X-Rays结果证实了OCMCS-SPIO-NPs的合成,羧甲基壳聚糖的修饰显著降低超顺磁氧化铁的流体粒径及超顺磁性,修饰后饱和磁性为73.4 emu.g-1 Fe,磁性较强;同时增加纳米粒表面的Zeta电位,普鲁士蓝染色结果表明巨噬细胞吞噬的纳米粒量依次是：uncoated SPIO-NPs〉dextran-SPIO-NPs〉OCMCS-SPIO-NPs。结论合成的OCMCS-USPIO-NPs的流体粒径〈50 nm,具有强的超顺磁性,分散性好,能逃避巨噬细胞的摄取,可用于MRI照影。

超顺磁性氧化铁纳米粒作为磁共振成像造影剂的研究概况

目的综述超顺磁性氧化铁纳米粒(superparamagnetic iron oxide nanoparticles,SPION)作为磁共振成像造影剂的国内外研究进展。方法在Pubmed和Google资源上检索近30年来国内外相关资料,阐述磁共振成像造影剂原理和分类,介绍超顺磁性氧化铁纳米粒的结构、特性及制备方法,对新一代超顺磁性氧化铁纳米粒造影剂在磁共振成像技术及其在生物医学中应用进行总结和评论。结果超顺磁性氧化铁纳米粒造影剂已成为磁共振成像中重要的临床诊断药物,在肝脏、淋巴系统和胰腺、中枢神经系统及肾脏疾病的诊断和治疗方面已取得系列成果。结论超顺磁性氧化铁纳米粒在医学基础研究和临床应用上具有广阔的应用前景,开发具有靶向性、高效、安全的超顺磁性氧化铁纳米粒造影是目前该领域研究主要方向之一。

羧甲基壳聚糖超小超顺磁氧化铁纳米粒在大鼠体内的药动学特点及组织分布

目的考察羧甲基壳聚糖超小超顺磁氧化铁纳米粒(O-carboxymethyl chitosans ultrasmall superparamagnetic iron oxide nanoparticles,OCMCS-USPIO-NPs)在SD大鼠体内的药动学特征及组织分布,为其临床应用提供依据。方法 SD大鼠随机分为生理盐水组、OCMCS-USPIO-NPs组和葡聚糖超顺磁氧化铁纳米粒组(dextran-SPIO-NPs),原子分光光度法测定血浆和心、肝、脾、肺和肾等组织的铁含量,DAS药动学软件对血药浓度-时间数据处理,求得OCMCS-USPIO-NPs组和dextran-SPIO-NPs组在大鼠体内的主要药动学参数;绘制组织内铁含量-时间曲线结合普鲁士蓝染色,比较OCMCS-USPIO-NPs和Dextran-SPIO-NPs在大鼠体内组织分布特点。结果 OCMCS-USPIO-NPs组和dextran-SPIO-NPs组的主要药动学参数(AUC,MRT,t1/2,CL,V2,差异显著(P<0.05),且OCMCS-USPIO-NPs组t1/2>7 h;OCMCS-USPIO-NPs组在肝、脾和肺的组织分布浓度显著低于dextran-SPIO-NPs组。结论 OCMCS-USPIO-NPs能逃避网状内皮系统吞噬,具有长循环作用。

以超顺磁氧化铁微粒为探针的磁共振影像技术

超顺磁氧化铁纳米微粒是一种新型的磁共振成像造影剂,其特有的一些性质使得它能够作为探针用于磁共振细胞影像和分子影像,探测吞噬细胞的功能、干/祖细胞的迁移与分化以及生物体内的某些特定的分子过程.。

肿瘤靶向超顺磁氧化铁纳米粒的小鼠急性毒性与抗吞噬性评价

目的:考察叶酸-羧甲基壳聚糖-超顺磁氧化铁纳米粒(FA-OCMCS-SPIO-NPs)和羧甲基壳聚糖-超顺磁氧化铁纳米粒(OCMCS-SPIO-NPs)2种造影剂的急性毒性及其抗肝、脾吞噬的能力。方法:尾静脉给予小鼠2种造影剂低、中、高剂量(278、347.5、434.5mg(Fe)·kg-1)后观察14d内的一般情况,计算半数致死量(LD50),并进行各组织病理学检查;以葡聚糖-超顺磁氧化铁纳米粒(dextran-SPIO-NPs)为阳性对照,普鲁士蓝染色法观察2种造影剂经小鼠尾静脉注射相似剂量后抗肝、脾吞噬的能力。结果:2种造影剂的LD50>434.5mg(Fe)·kg-1,所有小鼠均未出现明显的毒性反应和组织病理学改变;普鲁士蓝染色切片结果显示,dextran-SPIO-NPs无法逃避肝、脾中巨噬细胞的吞噬,而FA-OCMCS-SPIO-NPs能完全逃避吞噬,OCMCS-SPIO-NPs大部分逃避了吞噬。结论:2种造影剂的安全性高,且能全身分布,具有潜在的肿瘤靶向载体价值。

超顺磁氧化铁纳米粒在消化系统肿瘤诊疗应用中的研究现状

超顺磁性氧化铁纳米粒(SPIONs)在消化系统肿瘤诊疗的应用中有着巨大的潜力。其作为一种新型的功能材料,具有超顺磁性、生物相容性、光热及磁热等性能。SPIONs在消化系统肿瘤诊疗中扮演着多样化的角色,能够在核磁成像、药物递送及靶向治疗等方面起到很好的作用。

SPIO标记的c-erbB2反义探针用于活体荷瘤裸鼠MRI的最佳扫描浓度

目的探讨SPIO标记的c-erbB2反义寡脱氧核苷酸探针用于活体荷瘤裸鼠MRI的最佳扫描浓度。方法 BALB/c荷瘤裸鼠30只,随机分为5组并每组注射不同浓度反义探针(含Fe 6.0、9.0、12.0、15.0、18.0 mg/kg),每组裸鼠于既定的时间点(注射前、注射后360 min)同步行MRI扫描。在完成MR扫描后,立即处死荷瘤裸鼠,取出肿瘤组织,行HE及普鲁士蓝染色,光学显微镜下观察;测量肿瘤组织在注射不同浓度反义探针前后的信号强度变化。结果成功建立荷瘤裸鼠模型,成瘤率100%。6.0、9.0及12.0 mg组裸鼠注射探针后均存活,但15.0 mg组及18.0 mg组注射探针及扫描完成后存在部分裸鼠死亡;对比荷瘤裸鼠肿瘤组织在不同浓度反义探针注射前后的信号强度变化,发现12.0、15.0及18.0 mg组裸鼠在注射探针后,肿瘤组织信号强度变化更具显著性(P<0.001);肿瘤组织信号强度均明显变化并可达到明显肉眼辨识水平,在MR扫描图像上能够清楚显示,并且12.0 mg组、15.0 mg组及18.0 mg组的统计学差异无显著性(P>0.05)。HE染色发现肿瘤组织结构紊乱,存在大量异性肿瘤细胞,排列呈"癌巢"状,在各浓度组表现相似;而普鲁士蓝染色发现各浓度组的肿瘤组织标本中均散在分布斑点状蓝色铁颗粒,12.0 mg组、15.0 mg组及18.0 mg组分布均密集明显。结论 SPIO标记的c-erbB2反义寡脱氧核苷酸探针能靶向于肿瘤组织,用于BALB/c裸鼠MRI的最佳扫描浓度为含Fe 12.0 mg/kg。