Au-Fe3O4復(fù)合CT-MRI雙模態(tài)造影劑的制備及其在腫瘤早期探測(cè)中的研究.pdf

1、電子計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描技術(shù)（CT）用途廣泛，是目前臨床常用的診斷手段之一，常用于解剖學(xué)成像、骨成像和腫瘤成像。但它最大的缺點(diǎn)是軟組織對(duì)比度較低。磁共振成像(MRI)也是目前廣泛應(yīng)用于臨床的無創(chuàng)成像手段。它的軟組織對(duì)比度高，但價(jià)格昂貴，成像時(shí)間較長(zhǎng)。CT與MRI兩者各有優(yōu)劣，功能互補(bǔ)，將這兩種成像結(jié)合起來，將具有較高的醫(yī)學(xué)診斷應(yīng)用價(jià)值。
　　目前臨床CT常用的造影劑基本均為碘的小分子造影劑。由于小分子碘劑容易被腎臟排除，所以成像時(shí)

2、間短。近年來，金納米顆粒因其相對(duì)于碘劑有較高的X射線吸收系數(shù)及良好的生物相容性有望成為未來臨床CT造影劑。
　　目前臨床上使用的MRI造影劑主要有釓劑和超順磁性納米四氧化三鐵顆粒造影劑。與釓劑相比，而四氧化三鐵納米顆粒因其靈敏度高、生物相容性、超順磁性等特征，廣泛的用于磁共振成像研究。
　　將金納米顆粒與四氧化三鐵納米顆粒復(fù)合后，可以用作MRI/CT雙模態(tài)造影劑。目前，復(fù)合金、四氧化三鐵納米顆粒主要有殼核結(jié)構(gòu)、啞鈴型結(jié)構(gòu)和花

3、朵型結(jié)構(gòu)等。而無論采用哪種結(jié)構(gòu)，制備方法都十分復(fù)雜，而且復(fù)合納米顆粒的產(chǎn)率較低。在本實(shí)驗(yàn)中，我們首先使用熱分解法制備憎水金、四氧化三鐵納米顆粒，再采用兩性mPEG-PLA兩親性嵌段共聚物，將金納米顆粒與四氧化三鐵納米顆粒組裝成復(fù)合納米團(tuán)簇。隨后，我們探究其于腫瘤早期探測(cè)中的應(yīng)用，主要的研究?jī)?nèi)容與結(jié)果包括：
　?。ㄒ唬┘{米團(tuán)簇的制備
　　本實(shí)驗(yàn)分別利用檸檬酸鈉還原法、高溫有機(jī)熱分解法制備不同粒徑的親水、憎水金納米顆粒。利用高溫

4、有機(jī)熱分解法制備憎水四氧化三鐵納米顆粒。并合成兩親性嵌段聚合物（mPEG-PLA），完成金、四氧化三鐵憎水納米顆粒與mPEG-PLA的組裝，制備出金納米簇、四氧化三鐵納米簇、復(fù)合納米團(tuán)簇，并討論納米顆粒、共聚物的量對(duì)納米簇性質(zhì)的影響。
　　采用高溫有機(jī)熱分解法制備的金納米顆粒粒徑分別為5.40 nm，6.15 nm,6.29 nm，7.25 nm，將其與我們合成的mPEG-PLA（分子量5000-6246）共組裝成的金納米簇，其性

5、質(zhì)受金納米顆粒的量、共聚物的量的影響。
　　采用高溫有機(jī)熱分解法制備的憎水四氧化三鐵納米顆粒粒徑為9 nm，將其與合成的mPEG-PLA（分子量5000-6246）共組裝成四氧化三鐵納米簇，其性質(zhì)受四氧化三鐵納米顆粒的量、共聚物的量的影響。通過穩(wěn)定性測(cè)試，證明該團(tuán)簇在水中與PBS中都能保持穩(wěn)定。
　　以上述的研究為基礎(chǔ)，制備了Au/Fe3O4復(fù)合納米簇，為了優(yōu)化納米簇的包覆效率(EE)和裝載能力(LC)以及磁學(xué)特性，制備金、

6、四氧化三鐵納米顆粒不同配比的納米簇。隨著金納米顆粒比重的增加，聚合物對(duì)納米顆粒的包覆效率（EE）和裝載能力（LC）呈現(xiàn)先增加后降低又增加的趨勢(shì)。通過對(duì)其橫向弛豫率測(cè)量表明該造影劑縮短T2時(shí)間效果明顯，并隨著Fe3O4納米顆粒比重的提高，橫向弛豫率呈現(xiàn)升高趨勢(shì)。磁共振成像研究證明:磁共振信號(hào)強(qiáng)度的改變隨Fe3O4納米顆粒比重的提高而增強(qiáng)。而micro-CT成像研究則表明，隨Au納米顆粒比重的提高，成像效果越明顯。
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7、的制備
　　利用兩親性嵌段聚合物MAL-PEG-PLA與金、四氧化三鐵憎水納米顆粒組裝，并將RGD多肽偶聯(lián)在PEG表面，制備出靶向混合納米簇探針，應(yīng)用于腫瘤的早期探測(cè)。
　?。ㄈ┨结樚禺愋?br>　　通過將靶向、非靶向探針與NCI-H1299細(xì)胞共培養(yǎng)，證明探針不具有細(xì)胞毒性。并將這兩種探針與癌細(xì)胞共培養(yǎng)，以普魯士蘭染色、ICP定量、細(xì)胞磁共振成像以等定性及定量方式，驗(yàn)證了探針的特異靶向性。并且證明了細(xì)胞對(duì)探針的吞噬是受體

8、介導(dǎo)的，細(xì)胞對(duì)探針的吞噬量對(duì)共培養(yǎng)的探針具有時(shí)間、濃度依賴性。而且細(xì)胞對(duì)靶向探針的吞噬作用能夠被自由RGD多肽競(jìng)爭(zhēng)性抑制。
　?。ㄋ模┨结樀捏w內(nèi)雙模態(tài)成像效果
　　分別以肝臟及腫瘤為模型，探究探針在體內(nèi)的MRI/CT成像情況。
　　將非靶向的混合納米團(tuán)簇通過尾靜脈注射到裸鼠體內(nèi)后，利用肝部的MRI/CT成像信號(hào)值的顯著變化，驗(yàn)證了該團(tuán)簇作為新型MRI/CT雙模態(tài)造影劑的可行性。
　　而將靶向的探針通過尾靜脈注射到

9、裸鼠體內(nèi)的研究結(jié)果表明：該探針能夠特異的靶向于腫瘤，注射靶向探針后，探針主要集中于裸鼠的脾臟以及肝部，這是肝臟與脾臟中的網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞和吞噬細(xì)胞對(duì)探針的吞噬引起的。但仍有探針進(jìn)入到腫瘤靶部位。無論是在磁共振T2成像還是CT成像中，注射了靶向探針的裸鼠，其腫瘤部位的信號(hào)值有明顯改變。而通過腫瘤切片的普魯士藍(lán)染色證明探針大量分布于新生血管中。證明該探針能夠應(yīng)用于腫瘤的早期探測(cè)。
　　結(jié)論：本文利用兩親性聚合物PEG-PLA與憎水的金、四