不同粒徑磁性納米?？煽睾铣杉霸诎┌Y診療中的尺寸效應(yīng)研究.pdf

1、癌癥是危害人類生命健康的主要疾病之一，癌癥治療一直是醫(yī)藥研究領(lǐng)域亟待解決的難題。相對(duì)于小分子藥物，納米材料具備獨(dú)特的光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)和磁學(xué)性質(zhì)，為腫瘤的成像和治療提供新思路，在醫(yī)藥領(lǐng)域已經(jīng)顯示出極大優(yōu)勢(shì)。納米材料可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)藥物在腫瘤部位的持續(xù)性遞送，載體體內(nèi)分布的實(shí)時(shí)監(jiān)控和藥效評(píng)價(jià)，目前構(gòu)建這種集多種功能于一體的納米材料受到廣泛關(guān)注。多功能納米材料生物應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)取決于理化性質(zhì)，尤其是粒徑。材料可發(fā)揮的每種功能對(duì)應(yīng)的最優(yōu)納米粒尺寸有可能

2、不同，因此在決定構(gòu)建最終多功能納米材料時(shí)有必要對(duì)每種功能對(duì)應(yīng)的優(yōu)化尺寸范圍進(jìn)行研究。磁性氧化鐵納米材料因具備分子造影、藥物遞送、磁靶向和光熱治療等多種功能而被廣泛用于生物醫(yī)藥領(lǐng)域。然而，目前針對(duì)氧化鐵納米粒粒徑與其生物應(yīng)用的系統(tǒng)研究較少，故而我們參照臨床上癌癥治療使用的納米制劑的粒徑大小，合成理化性質(zhì)相似、系列粒徑尺度的氧化鐵納米粒，系統(tǒng)性的開(kāi)展其在癌癥診療中的尺寸效應(yīng)研究。本研究主要內(nèi)容包括：
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3、具有類似表面性質(zhì)的四種粒徑尺度的磁性Fe3O4納米粒，系統(tǒng)性的研究其在癌癥治療診斷領(lǐng)域的生物學(xué)效應(yīng)和應(yīng)用。四種納米粒子的粒徑分別為60 nm，120 nm，200 nm和310nm，簡(jiǎn)記為Fe3O4-60，F(xiàn)e3O4-120，F(xiàn)e3O4-200和Fe3O4-310。研究結(jié)果表明小粒徑納米粒有更強(qiáng)的細(xì)胞內(nèi)在化能力，且更易于在三維腫瘤球模型中滲透至球體內(nèi)部。因此，在四種納米粒光熱轉(zhuǎn)化效率近似的前提下，小粒徑納米粒在體外細(xì)胞和腫瘤球模型中的光

4、熱消融效果較好。值得注意的是，體內(nèi)環(huán)境中大粒徑磁性納米粒呈現(xiàn)更強(qiáng)的腫瘤累積效果，因此具有最佳的體內(nèi)光熱治療效果。我們還探索了不同粒徑的磁性納米粒作為磁共振成像和光聲成像造影劑的可能性，并發(fā)現(xiàn)120 nm是作為造影劑最優(yōu)的納米尺寸，因?yàn)樵摿搅Ｗ泳哂凶罡叩慕Y(jié)晶度和飽和磁化強(qiáng)度。但是，在體內(nèi)應(yīng)用過(guò)程中，粒子成像效果依然取決于腫瘤部位的粒子累積量。
　?、崎_(kāi)展了系列粒徑的磁性納米粒在外磁場(chǎng)作用下的體內(nèi)外生物效應(yīng)研究。利用溶劑熱法增加合成

5、了粒徑較小的Fe3O4-10納米粒，擴(kuò)大尺寸研究范圍。在體外磁響應(yīng)性效果評(píng)價(jià)中，我們首先研究了空白及載藥Fe3O4-10、Fe3O4-60、Fe3O4-120、Fe3O4-200與Fe3O4-310納米粒子在靜態(tài)溶液環(huán)境和模擬體內(nèi)動(dòng)態(tài)環(huán)境中的磁響應(yīng)性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)除Fe3O4-10之外，隨著時(shí)間延長(zhǎng)，各組溶液中的磁性納米粒子均可以在外磁場(chǎng)作用下富集到靶部位，且粒子粒徑越大，移動(dòng)速率越快，磁響應(yīng)性越強(qiáng);溶液黏度越高，移動(dòng)速率降低，磁響應(yīng)性越弱

6、。細(xì)胞攝取結(jié)果表明，大粒徑粒子細(xì)胞攝取量在外磁場(chǎng)介導(dǎo)下的增加最為明顯。體內(nèi)雙側(cè)腫瘤模型的磁響應(yīng)性研究中，活體熒光成像和磁共振成像掃描結(jié)果也表明大粒徑粒子不僅本身有更強(qiáng)的腫瘤累積量，而且具有更強(qiáng)的體內(nèi)磁響應(yīng)性。此外，值得注意的是，上述所有體內(nèi)外磁響應(yīng)性研究中，除了粒子本身可以在外磁場(chǎng)作用下富集到靶部位以外，其負(fù)載的藥物分子也可以隨著粒子被攜帶到靶部位，這提示了我們通過(guò)外磁場(chǎng)的介導(dǎo)和磁性納米載體的運(yùn)送可以有效提高腫瘤部位小分子藥物的濃度，從