超顺磁性氧化铁(SPIO)与多聚赖氨酸(PLL)纳米粒的制备、结构验证及其空间结构表征

目的 探讨葡聚糖修饰的超顺磁性氧化铁（super-paramagnetic iron oxide,SPIO）与多聚赖氨酸（polylysine,PLL）纳米粒的制备及其结构验证和空间结构表征。方法 在共沉淀法制备葡聚糖修饰的SPIO基础上,加入PLL制备出一种新的SPIO-PLL纳米粒,利用粒度电位分析仪、透射电镜（transmission electron microscopy,TEM）对SPIO-PLL的粒径、电位、形貌学进行检测;高效液相凝胶色谱法（gel permeation chromatography,GPC）、红外光谱（fourier transform infrared spectroscopy,FTIR）及核磁共振氢谱法（1HNMR）对SPIOPLL连接成功与否进行验证;高精度的原子力显微镜（atomic force microscope,AFM）对SPIO-PLL的结构、形态及连接状态进行空间结构表征。结果 粒度电位分析和TEM结果显示SPIO-PLL的平均粒径为7.37 nm,平均电位为13.6 mV;GPC、FTIR及1HNMR结果显示SPIO及PLL之间已经成功连接;高精度AFM清楚显示出SPIO与PLL之间以亚胺键形式稳定相连。 结论 成功制备出一种性质稳定、粒径较小的新型SPIO-PLL纳米粒,这将对随后的肿瘤特异性探针制备奠定一定的基础。

不同MR扫描序列对脑内移植SPIO标记神经干细胞大鼠的成像对比研究

目的比较3种不同MR扫描序列对脑内移植的超顺磁性氧化铁(SPIO)示踪标记神经干细胞显示作用的优劣,找出最佳扫描方案。方法将SPIO标记的神经干细胞移植到大鼠脑内,制备动物移植模型。行MR扫描,扫描序列包括SE T2WI (TR 6 000 ms,TE 100 ms)、FSE T2WI (TR 2 200 ms,TE 90 ms)和GRE T2*WI (TR 500 ms,TE 30 ms),分析3种扫描序列在SPIO标记神经干细胞移植大鼠脑的显像特征,并进行病理学检查对照分析。结果3种扫描序列均示靶点(标)信号强度较靶点(未)有不同程度的下降,而且靶点(标)的信号强度衰减率(PSIL)在GRE T2*WI明显高于其他序列,SE T2WI、FSE T2WI中靶点(标)之间PSIL没有显著性差异;3种扫描序列中靶点(未)的信号与正常脑组织信号没有显著性差别。结论SPIO标记的神经干细胞移植到大鼠脑内后,3种MRI扫描序列显像中以GRE T2*WI最为敏感。

原发性肝癌SPIO增强MRI与组织学分级的相关性研究

背景与目的:原发性肝癌(hepatocellularcarcinoma,HCC)是全世界范围内常见的肿瘤之一,HCC的诊断定性一直是比较困难的问题。本研究主要探讨超顺磁性氧化铁(superparamagneticironoxide,SPIO)增强MRI在HCC诊断中的作用,及其与HCC组织学分级的相关性。方法:对30例怀疑肝脏病变患者行MRI平扫和SPIO增强扫描,分别测量增强扫描前后肿瘤区和非肿瘤区肝脏信号的强度,计算病灶的SPIO强度比。将手术所得病灶标本行枯否细胞免疫组化检查,计数枯否细胞,并计算枯否细胞计数比。结果:增生结节枯否细胞计数比(1.05±0.12)高于HCC病灶(P<0.05),高分化HCC枯否细胞计数比(0.81±0.12)高于低分化HCC(0.15±0.14)和中等分化HCC(0.38±0.21)(P<0.01)。病灶枯否细胞计数比与SPIO强度比呈负相关(r=0.64,P<0.01)。结论:SPIO增强可反映原发性肝癌及增生结节内枯否细胞的数目,预测原发性肝癌的组织学分级,并有助于鉴别原发性肝癌与增生结节。

SPIO增强磁共振成像区分肝腺瘤样增生和早期肝癌的实验研究

目的：评价超顺磁性氧化铁粒子（ＳＰＩＯ）增强ＭＲＩ区分肝腺瘤样增生与早期肝癌的可能性。材料与方法：建立二乙基亚硝胺诱发的大鼠肝癌模型；分析ＳＰＩＯ增强前后（６ｍｇＦｅ／ｋｇ）大鼠肝癌灶与肝腺瘤样增生结节的强化特征，并与病理检查进行对照。结果：８只大鼠肝癌模型共产生２５个癌结节和３２个肝腺瘤样增生结节，大小分别为６．２ｍｍ±３．０ｍｍ和４．１ｍｍ±３．６ｍｍ。在质子加权和Ｔ２加权像上，癌结节与肝腺瘤样增生结节多呈略高信号或等信号；增强后肝腺瘤样增生结节的信号强度有不同程度下降，但癌结节的信号强度相对不变。结论：观察ＳＰＩＯ增强前后信号强度的变化，对指导肝腺瘤样增生和肝癌结节的鉴别诊断有重要作用。

SPIO与Gd-DTPA联合增强检测大鼠肝癌病灶的实验研究

目的 :观察联合使用SPIO和Gd DTPA对大鼠肝癌模型的增强特点。材料和方法 :制作 3 0只大鼠肝癌模型 ,增强前后行MR扫描 ,平扫序列包括SE、TSE、GRE的T1、T2WI序列。增强扫描分为 4组 ,其中Gd +SPIO联合增强组 10只 ,先注射Gd DTPA ,行SE、GRET1WI扫描 ,随后给予SPIO造影剂 ,扫描序列同平扫 ;SPIO +Gd联合增强组 10只 ,先注射SPIO ,行SE、GRET1WI扫描 ,12min后再给予Gd DTPA ,扫描序列同平扫 ;Gd、SPIO增强组各为 5只 ,增强扫描序列同平扫。分析各增强扫描组中病灶的增强特点。结果 :两种联合增强方法中 ,肝脏信号强度在所有扫描序列中均较平扫时下降 ,但与SPIO增强组无差异 ;病灶的SNR、CNR在SE、GRET1WI中明显高于平扫和SPIO、Gd DTPA增强法 ;在T2WI中病灶的SNR、CNR和单独使用SPIO无显著性差异。两种联合增强方法之间的SNR和CNR在每种扫描序列中没有显著性差异。结论 :SPIO和Gd DTPA联合增强方法利用了两种造影剂的优势 ,增加了肿瘤病变的对比 ,可提高发现病变的几率。

不同MR扫描序列在SPIO增强大鼠肝癌模型的对比研究

目的 :比较多种扫描序列超顺磁氧化铁 (SPIO)增强扫描对显示大鼠肝癌病灶的能力 ,找出最佳扫描方案。方法 :制作二乙基亚硝胺诱发的大鼠肝癌模型 ,在注射SPIO对比剂增强前后 ,分别行MR扫描 ,扫描序列包括SET1WI、TSET2 WI、SE双回波的T2 WI +PDWI、GRET1WI、T2 WI ,分析增强前后大鼠肝癌病灶的强化特征 ,并进行病理学检查对照分析。结果 :注射SPIO对比剂后 ,所有扫描序列均显示肝脏的信号强度较增强前有不同程度的下降 ,肝癌病灶CNR均分别高于平扫。增强后GRET2 WI中病灶的CNR明显高于其它序列 ,但增强后TSET2 WI和常规SET2 WI在显示病变的SNR、CNR方面没有显著性差异。结论 :SPIO增强后检测肝癌病灶的各种序列中 ,以GRET2 WI最为敏感 ,其次是双回波的T2 WI +PDWI序列。

蛛网膜下腔移植SPIO标记的MSCs在大鼠脊髓损伤模型的MR活体示踪研究

目的将超顺磁性氧化铁纳米粒子(SPIO)标记的骨髓间充质干细胞BMSCs通过蛛网膜下腔置管移植到脊髓损伤大鼠模型,以磁共振成像(MRI)观察其迁移和分布。方法用携带绿色荧光蛋白的腺病毒(AD5/F35-EGFP)和SPIO标记分离纯化后的BMSCs,免疫荧光和普鲁士蓝染色显示标记效果。制作大鼠脊髓损伤模型,并将蛛网膜下腔置管成功的10只SD大鼠随机分为2组,将标记细胞(实验组,n=5)和未标记细胞(对照组,n=5)经蛛网膜下腔移植到模型鼠。在移植前、移植后3、7、14天用3TMRI对移植细胞进行活体示踪,并与损伤脊髓组织切片GFP表达进行对照。结果AD5/F35-EGFP和SPIO可以高效地标记BMSCs,标记细胞表达绿色荧光,普鲁士蓝染色显示BMSCs胞质内出现蓝色铁颗粒,标记对细胞增殖活力没有明显的影响。蛛网膜下腔移植标记细胞到大鼠脊髓损伤模型,MRI显示损伤区域逐渐增强的T2低信号,组织切片荧光检查与MRI结果一致,未标记细胞组MRI无明显低信号改变。结论SPIO纳米颗粒可有效标记BM-SCs。蛛网膜下腔移植的BMSCs可迁移到脊髓损伤区域;利用MRI可对移植细胞进行活体示踪。

SPIO联合Gd-DTPA增强对大鼠肝癌结节诊断价值研究

目的探讨超顺磁性氧化铁（SPIO）联合钆剂（Gd-DTPA）增强对诱发大鼠肝硬化肝癌结节的诊断价值。方法Wistar大鼠50只（实验组n=40,对照组n=10）,前者饮水中加入二乙基亚硝胺到第12周,第13～19周随机抽取大鼠进行SPIO联合Gd-DTPA增强扫描,取大于3mm结节送病理,区分肝硬化（RNs）和肝癌（HCC）结节;比较两种对比剂增强的肿瘤检出率,结果进行χ^2检验。结果106个结节中RNs24个,HCC82个,SPIO、Gd-DTPA增强肿瘤检出率分别为95.12%、89.02%,SPIO肿瘤检出率高于Gad-DTPA（P〉0.05）。结论SPIO较Gd-DTPA增强更易检出肝癌结节,SPIO联合Gad-DTPA增强对肝硬化、肝癌结节定性诊断有互补作用。

肝脏放射性损伤早期效应SPECT与SPIO增强MRI影像分析

12只成年家兔40GyX线左半肝脏照射后第3—4d,进行99Tcm-Phy显像SPECT及SPIO增强MRI影像评价和病理分析。SPECT检查,本组有9只家兔肝脏照射区核素摄取减弱呈放射性稀疏区;阳性家兔24h延迟观察,肝脏照射区皆出现核素滞留现象。SPIO增强早期MRI,10只家兔肝脏照射区呈对比明显的高信号区;60min延迟扫描时,部分家兔两半肝脏强化对比减弱、分界线变模糊。照射后第4天的病理组织学检查发现肝脏照射区可见吞噬SPIO颗粒的Kupffer细胞数量下降。表明肝脏照射后早期Kupffer细胞吞噬和清除功能均有减退,上述两种影像学手段均能有效地检测出肝脏照射后早期网状内皮系统功能异常。

SPIO与Gd-DTPA增强对裸鼠肾癌移植瘤显影价值对照研究

目的:比较SPIO与Gd-DTPA增强对裸鼠肾癌移植瘤显影价值。方法:种植人肾癌Ketr-3细胞的雄性裸鼠14只,随机分为2组:SPIO组7只,Gd-DTPA组7只。SPIO组先行T_2WI平扫,后快速注入Resovist,注药后即时、10min重复T_2WI序列。Gd-DTPA组先行T_1WI平扫,后快速注入Gd-DTPA,注药后即时、10min重复T_1WI序列。扫描结束分别测量两组移植瘤增强前后的信号强度及计算相对增强率。结果:SPIO组注入Resovist后,即时移植瘤T_2信号强度(SI)开始下降,10min后T_2SI逐渐回复。Gd-DTPA组注入Gd-DTPA后,即时移植瘤T_1SI明显增加,10min后T_1SI亦维持于较高水平。结论:Gd-DTPA对于肾癌移植瘤的诊断有着较长的强化时间窗,且强化效果较SPIO更明显。

SPIO、DAPI双重标记猕猴骨髓间充质干细胞：对细胞活性及增殖的影响

背景:传统的细胞移植示踪方法均需要在体外状态下进行组织学切片鉴定和分析,这显然限制了干细胞移植进入临床应用,因此,探索无创的、可多次重复应用的活体示踪方法已成为迫切亟待解决的问题。目的:观察SPIO和DAPI双标记猕猴骨髓间充质干细胞的效果及对干细胞存活、增殖的影响。方法:全骨髓贴壁法分离培养猕猴骨髓间充质干细胞,并采用流式细胞术对骨髓间充质干细胞进行鉴定。用SPIO和DAPI双标记骨髓间充质干细胞,通过荧光显微镜观察DAPI标记阳性率,普鲁士蓝染色和透射电镜鉴定SPIO标记阳性率,MTT检测标记细胞的活性、增殖能力。结果与结论:采用全骨髓贴壁法成功获得高纯度猕猴骨髓间充质干细胞,纯度达95.1%。SPIO和DAPI成功标记骨髓间充质干细胞,标记阳性率达95%-98%,且对干细胞的活性、增殖无影响。

肝纤维化的SPIO增强磁共振成像研究

目的旨在通过动物肝纤维化模型的超顺磁性氧化铁(SPIO)增强磁共振(MR)研究,分析不同程度肝纤维化对SPIO增强效应的影响。方法肝纤维化大鼠21只及正常大鼠8只于注射SPIO前及60min后行T2加权MR扫描。测量图像的信号强度(SI),计算信噪比(SNR)和信号强度变化百分比。肝脏标本行组织学检查,根据Scheuer的肝纤维化分期标准将大鼠分为4组。结果正常及肝纤维化组的SI及SNR于增强前后差异有显著性(P<0.01)。肝纤维化分期与信号强度变化百分比的Spearman相关分析显示无相关性存在(P=0.212,r=0.239)。结论SPIO在肝纤维化与正常肝脏具有同样有效的增强作用。SPIO对肝脏增强效果的降低与慢性肝脏疾病的损害程度无显著相关。

PEI-SPIO标记对关节软骨细胞生物学特性的影响

目的研究聚乙烯亚胺(polyethylenimine,PEI)包被的超顺磁性氧化铁粒子(superparamagnetic iron oxid,SPIO)对透明软骨细胞增殖和分泌Ⅱ型胶原蛋白功能的影响,探讨其标记软骨细胞的适宜标记浓度和适宜孵育时间。方法取1～3月龄巴马小香猪后膝关节透明软骨体外培养的第2代细胞,以2、4、6、8、10、12、14μg/mL浓度的PEI-SPIO标记液标记的软骨细胞为实验组,没有PEI-SPIO标记的软骨细胞作为对照组,分别在37℃培养箱中培育6、12、18、24、30 h,通过普鲁士蓝染色、透射电镜、细胞内铁含量、WST-1和半定量RT-PCR法检测,筛选出PEI-SPIO的最佳标记浓度和最佳孵育时间。结果 6、8、10、12、14μg/mL组标记后的普鲁士蓝染色显示90%以上的细胞被铁粒子标记;细胞内铁含量的测定结果显示标记时间超过24 h,各组细胞内铁含量基本不再增加;WST-1检测磁标记的细胞毒性结果显示,对照组与实验组无统计学差异(P>0.05)。8μg/mL标记的软骨细胞,其Ⅱ型胶原蛋白RT-PCR条带的灰度值比值与未标记软骨细胞比较有明显降低[(13.04±0.60)%vs(18.89±1.26)%,P<0.05];6μg/mL标记的软骨细胞,其条带的灰度值比值与未标记软骨细胞比较无明显差异[(27.32±1.02)%vs(28.56±1.15)%,P>0.05]。结论 PEI-SPIO可达到安全有效标记软骨细胞的要求,PEI-SPIO标记液为6μg/mL,标记24 h是PEI-SPIO标记软骨细胞的适宜标记浓度和标记时间,既可达到标记软骨细胞的目的,又不对软骨细胞的活性、增殖和Ⅱ型胶原蛋白基因的表达造成影响。

大鼠脑创伤SPIO标记骨髓间充质干细胞磁共振成像活体示踪研究

目的探讨大鼠脑创伤(TBI)骨髓间充质干细胞(BMSCs)超顺磁性氧化铁颗粒(SPIO)标记及活体磁共振成像(MRI)示踪的可行性。方法参照Feeney法制作大鼠左侧TBI模型,右侧大脑立体定向注射移植SPIO标记的BMSCs。实验组大鼠注射移植SPIO标记BMSCs,对照组TBI大鼠分别注射等量的无SPIO标记的BMSCs和PBS,均分别于注射细胞前及注射BMSCs后1、3、7、14和21d进行NSS评分及MRI扫描,观察脑实质内信号变化及其迁移情况,并与对侧正常脑实质信号进行对比。每次MRI扫描结束后立即各处死1只,取脑组织切片进行HE及普鲁士蓝染色。结果 MRI扫描观察到实验组TBI模型大鼠脑实质内低信号区,并逐步向病变区迁移,与对侧脑实质内信号减低率比较具有统计学意义(F=154.19,P<0.05),病理切片普鲁士蓝染色见蓝染颗粒。BMSCs移植组NSS评分低于PBS移植组,结果有统计学意义(P<0.05)。结论 MRI对大鼠TBI模型立体定向注射SPIO标记的BMSCs活体示踪有一定价值,BMSCs对TBI大鼠神经功能恢复具有一定作用。

SPIO标记对成骨样分化细胞IRP1基因及蛋白表达的影响

【目的】探讨超顺磁性氧化铁(SPIO)标记大鼠脂肪间充质干细胞(RADSC)后,其成骨样分化细胞中铁调节蛋白1(IRP1)基因及蛋白表达的变化。【方法】本实验采用转染剂多聚赖氨酸(PLL)介导SPIO标记RADSC,然后将其诱导为成骨样分化细胞,分别在诱导后0、7、14、21 d进行RT-PCR及Western blot检测其IRP1基因及蛋白的表达。【结果】成骨样分化细胞IRP1 mRNA表达水平在SPIO标记与未标记组之间差异均无统计学显著性意义(F=1.571,P=0.239);IRP1蛋白表达水平在标记与未标记组之间差异均无统计学显著性意义(F=0.547,P=0.500)。【结论】SPIO标记并未对成骨样分化细胞的IRP1基因及IRP1蛋白表达产生明显影响。

小鼠移植瘤模型对SPIO增强MRI信号变化原因的初步研究

目的建立小白鼠肝脏原位移植瘤模型,初步探讨临床上影响肝癌超顺磁性氧化铁(SPIO)增强MRI信号变化的因素。资料与方法(1)对25例肝病患者行SPIO增强MRI扫描的临床、影像及病理学相关资料进行分析;(2)给小白鼠注射H22肝癌细胞建立肝脏原位移植瘤模型40只;(3)成瘤后给小鼠进行MRI平扫及SPIO增强扫描;(4)所有的瘤鼠做HE及普鲁士蓝铁染色并进行相关病理学分析。结果(1)25例患者中经病理证实为原发性肝癌2例、海绵状血管瘤1例及肝硬化结节1例,DSA及介入治疗有典型肝癌表现者2例。(2)肝脏移植瘤组在SPIO增强后的T2WI上有10个移植瘤的信号未见下降;普鲁士蓝铁染色3只瘤鼠的瘤灶呈阳性,内见枯否细胞;7个瘤灶与肝组织明显呈浸润生长。结论SPIO能提高肝脏占位性病变定性诊断率,但存在SPIO增强MRI信号变化与病理机制不相符的现象;在少数纯瘤株移植瘤结节内及周边可见枯否细胞,成为影响肝癌的SPIO增强MRI信号变化的重要原因;移植瘤的生长方式成为影响肿瘤的SPIO增强后信号变化的相关因素。

注射途径对兔窝淋巴结SPIO增强MR成像的影响

目的探讨不同注射途径对新西兰大白兔腘窝淋巴结SPIO增强MR显影的影响。方法新西兰大白兔12只,雌雄不分,体重2-2.5kg。12只新西兰大白兔双侧后肢大腿肌肉内注射蛋黄乳清液,建立兔腘窝淋巴结反应增生模型;随机分为两组,一组经耳缘静脉注射含10μmolFe的SPIO,一组经后肢趾蹼间皮内注射含10μmolFe的SPIO;MR扫描,包括平扫及注射SPIO后12小时延迟增强扫描。分析两组注射途径MR图像特征,并对照病理检查。结果两组淋巴结大小无差别(p=0.936,>0.05)。平扫,各种淋巴结T1WI呈低信号或稍高信号;T2WI呈等信号或高信号;PDWI呈低或高信号;GRET2*WI呈等信号或高信号。增强扫描,第一组腘窝淋巴结在各序列信号表现与平扫无明显变化;第二组,T1WI表现为斑片状低信号或等信号;T2WI表现呈斑片状低信号;PDWI表现为斑片状低信号;GRET2*WI淋巴结信号几乎完全消失,部分出现过剂量伪影。计算各组淋巴结增强前后信噪比(SNR),运用重复测量方差分析,得P<0.01。结论兔腘窝淋巴结SPIO增强MRI检查最佳注射途径为趾蹼间皮内注射。

SPIO标记影响干细胞内IRPs/IREs系统的研究进展

铁是人体内含量最多的一种必须微量元素,它广泛参与机体内的代谢过程,在细胞生命活动中起着至关重要的作用。人体内的铁主要用于血红素蛋白及非血红素蛋白的合成,包括血红蛋白、肌红蛋白、呼吸链的主要复合体、细胞色素酶和过氧化物酶等,在人体内参与氧的运输、细胞内电子传递及能量代谢等过程[1]。

SPIO与Gd-DTPA增强MRI对肝占位病变的诊断价值

目的评价超顺磁性氧化铁(SPIO)与钆动态增强(Gd-DTPA)MRI对肝占位病变的诊断价值。方法回顾性分析30例肝占位病变的SPIO增强及Gd-DTPA动态增强MRI资料。结果 SPIO增强后T2WI良性病灶对应的增强前后肝脏的信号强度(SIL)和肝脏内局限性病变的信号强度(SIM)均较平扫明显降低,而恶性病灶SIL较平扫明显降低,SPIO增强后SIM与平扫差异无统计学意义,病灶与正常肝组织的CNR较平扫明显增加;对于病灶直径≤2.0cm的肝占位病变,SPIO增强扫描检出率高于Gd-DTPA;且SPIO增强扫描的定性诊断率高于Gd-DTPA。结论 SPIO增强MRI可提高肝占位病变的临床诊断率,具有一定的可靠性。