納米多功能磁共振造影劑的設(shè)計(jì)、合成及其生物應(yīng)用.pdf

1、為了解決磁共振成像中配合物造影劑的成像時(shí)間相對(duì)較短,以及單功能造影劑在疾病和腫瘤診斷中的局限性,研究?jī)?nèi)容主要集中在以下兩個(gè)方面:1)設(shè)計(jì)并制備出新的多功能納米結(jié)構(gòu)造影劑以增加在造影劑在腫瘤細(xì)胞或組織中的存留時(shí)間；2)具有靶向功能的納米多功能造影劑應(yīng)用于生物系統(tǒng)的多功能或多模式成像,以達(dá)到提高診斷腫瘤細(xì)胞或組織的準(zhǔn)確性的目的。
　　 1.熒光分子標(biāo)記的四氧化三錳T1造影劑的合成及其在生物成像中的應(yīng)用在這部分研究中,通過(guò)高溫?zé)峤夥ㄖ?/p>

2、備出油溶性的四氧化三錳納米粒子,通過(guò)二氧化硅的修飾使其具有水溶性且粒子表面帶有大量氨基,得到平均粒徑為35納米的核殼結(jié)構(gòu)的磁性納米粒子(Mn3O4@SiO2-NH2)。然后將熒光染料分子(RBITC)和葉酸分子(FA)連接到納米粒子表面,得到功能化的四氧化三錳磁性納米粒子(Mn3O4@SiO2(RBITC)-FA)。Mn3O4@SiO2(RBITC)-FA納米粒子具有良好的親水性及穩(wěn)定性,并且在其錳離子濃度小于50μg／mL時(shí),細(xì)胞毒性

3、很小,具有良好的生物相容性。通過(guò)磁共振測(cè)試可知,Mn3O4@SiO2(RBITC)-FA納米材料在0.5T的磁場(chǎng)下的縱向弛豫率(r1)為0.50mM-1·s-1,而在3.0T的磁場(chǎng)下的縱向弛豫率(r1)為0.47mM-1.s-1,證明合成的多功能造影劑具有進(jìn)行T1磁共振造影的能力。通過(guò)T1磁共振成像測(cè)試和流式細(xì)胞試驗(yàn),證明了合成的Mn3O4@SiO2(RBITC)-FA納米粒子可以主動(dòng)靶向癌細(xì)胞,并且在癌細(xì)胞中表現(xiàn)出了良好的T1磁共振成

4、像和熒光成像。另外,通過(guò)磁共振成像實(shí)驗(yàn)、熒光共聚焦實(shí)驗(yàn)和流式細(xì)胞實(shí)驗(yàn)證明了Mn3O4@SiO2(RBITC)-FA納米材料對(duì)高FAR表達(dá)的癌細(xì)胞具有更高的親和作用(主動(dòng)靶向作用),達(dá)到了多種成像模式檢測(cè)癌細(xì)胞的目的。
　　 2.釓配合物標(biāo)記的四氧化三鐵T1、T2雙模式造影劑的合成及其在生物成像中的應(yīng)用在這部分研究中,通過(guò)熱解法制備出油溶性的超順磁性的四氧化三鐵納米粒子,利用硅烷水解反應(yīng)將其表面修飾上二氧化硅殼層,在解決水溶性的同

5、時(shí),使得納米粒子表面帶有大量的氨基,得到平均粒徑為21納米的Fe3O4@SiO2-NH2納米粒子。然后,利用Fe3O4@SiO2-NH2納米粒子表面的氨基將可以進(jìn)行T1加權(quán)成像的順磁性釓的配合物(Gd-DTPA)和具有生物靶向功能的環(huán)肽(RGD)連接到納米粒子表面。得到的Fe3O4@SiO2(Gd-DTPA)-RGD納米粒子具有良好的水溶性和膠體穩(wěn)定性。在材料濃度小于200μg／mL時(shí),利用MTT法測(cè)試出的Fe3O4@SiO2(Gd-D

6、TPA)-RGD納米粒子的細(xì)胞毒性很小,具有良好的生物相容性。通過(guò)磁共振成像測(cè)試可知,Fe3O4@SiO2(Gd-DTPA)-RGD(nGd／Fe=0.3:1)納米粒子納米材料在3.0T的磁場(chǎng)下的縱向弛豫率(r1)和橫向弛豫率(r2)分別為4.2mM-1·s-1和17.4mM-1·s-1,因此,所合成的Fe3O4@SiO2(Gd-DTPA)-RGD納米材料具有進(jìn)行T1和T2磁共振造影的能力。最后,通過(guò)細(xì)胞和活體磁共振成像實(shí)驗(yàn)表明,合成的