第一部分:靶向載金納米棒液態(tài)氟碳納米粒的制備、表征研究目的:構(gòu)建一種高生物相容性的新型靶向相變型載金納米棒的液態(tài)氟碳納米粒(Melanoma-associated antigens targeting gold nanorod and perfluorohexane encapsulated PLGA NPs,MAGE-Au-PFH-NPs),檢測其一般物理特性,光學(xué)特性,相變能力及靶向能力。方法:采用雙乳化法制備包裹金納米棒(gold nanorod,GNR/AuNRs)及液態(tài)氟碳(perfluorohexane,PFH)的PLGA納米粒(gold nanoparticle,GNPs)。碳二亞胺法連接靶向惡性黑色素瘤的單克隆抗體(黑色素瘤相關(guān)抗原melanoma-associated antigens抗體MAGE-1-Antibody),制備高分子多功能靶向型PLGA納米分子探針(MAGEAu-PFH-NPs)。透射電鏡及掃描電鏡下觀察納米粒的形態(tài)大小、分散度;馬爾文粒徑儀檢測其粒徑、電位;紫外分光光度儀測定納米粒包封率;光聲成像儀檢測納米粒最大吸收峰;將MAGE-Au-PFH-NPs與黑色素瘤B16細(xì)胞共孵育,觀察NPs的體外靶向能力;測試不同濃度的納米粒對B16細(xì)胞活性的影響;采用808nm激光儀體外輻照納米粒,紅外成像儀測定記錄其光熱轉(zhuǎn)換效率,激光輻照后光學(xué)顯微鏡下觀察納米探針相變能力。結(jié)果:成功制備的靶向載金納米棒多功能納米分子探針,光鏡下觀察形態(tài)均勻,分散度均一,電鏡觀察納米粒粒徑500nm。馬爾文粒徑儀測納米粒平均粒徑為354.27±23.31 nm,Zeta電位(-4.76±3.7)mV;紫外分光光度計(jì)測包封率:70.61±7.27%。間接免疫熒光法觀察到抗體成功連接到納米探針表面;激光共聚焦顯微鏡檢測體外尋靶能力實(shí)驗(yàn)顯示黑色素瘤B16細(xì)胞株周圍有大量靶向納米探針環(huán)繞;光聲成像儀檢測其最大吸收峰波長在780nm附近。近紅外攝像儀記錄靶向相變型納米粒光熱轉(zhuǎn)換效率良好,激光輻照納米粒后可升溫至71°C,并可在倒置顯微鏡下觀察到納米粒相變?yōu)槲⒚准壍奈馀荨２煌瑵舛鹊募{米粒與B16細(xì)胞共孵育24小時后,CCK-8檢測各組細(xì)胞活性無影響結(jié)論:MAGE-Antibody偶聯(lián)相變型金納米棒納米探針制備成功,粒徑均一,包封率高,具備良好的光學(xué)特性。光熱轉(zhuǎn)換效率高,能促發(fā)納米粒相變。故其具備增強(qiáng)光聲及超聲成像能力。對體外惡性黑色素瘤細(xì)胞具有較好的生物活性,并且細(xì)胞靶向性較好。因此,MAGE-Au-PFHNPs是一種新型的多功能的靶向納米級探針,為后續(xù)增強(qiáng)光聲及超聲成像以及腫瘤的光熱治療奠定了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。第二部分:靶向載金納米棒液態(tài)氟碳納米粒增強(qiáng)光聲、超聲顯像研究目的:體外及體內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究靶向載金納米棒相變型液態(tài)氟碳納米粒增強(qiáng)光聲/超聲顯像效果。方法:體外研究采用瓊脂糖凝膠模型,模型孔洞中分別加入不同濃度的靶向載金納米棒液態(tài)氟碳納米粒(MAGE-Au-FPH-NPs)及非靶向載金納米棒液態(tài)氟他納米粒(Au-FPH-NPs),后使用光聲成像儀及超聲診斷儀采集圖像,并進(jìn)行光聲強(qiáng)度及超聲灰階、聲強(qiáng)記錄分析。體內(nèi)研究方法:體外培養(yǎng)黑色素瘤B16細(xì)胞,建立B16黑色素瘤荷瘤裸鼠模型,分別經(jīng)尾靜脈注入靶向與非靶向納米粒MAGE-Au-FPH-NPs、AuFPH-NPs,尾靜脈注藥后接受808nm激光治療儀輻照腫瘤區(qū),后使用光聲成像儀及超聲診斷儀采集圖像并分析。結(jié)果:體外光聲成像顯示隨金納米粒含量增加,其光聲信號呈逐漸增強(qiáng)趨勢。體外超聲結(jié)果顯示:808激光儀輻照后納米粒探針有明顯的基波及諧波增強(qiáng)信號。體內(nèi)研究顯示:黑色素瘤荷瘤裸鼠尾靜脈注射MAGE-Au-PFH-NPs后,PA信號隨時間逐漸升高,在尾靜脈注射MAGE-Au PFH-NPs后2 h達(dá)到峰值,MAGE-Au-PFH-NPs組在2h時的PA強(qiáng)度值高于Au-PFH-NPs組。而在注射Au-PFH-NPs后1h內(nèi)沒有PA信號,注射后2h內(nèi)只有微弱信號,注射后24h后消失。結(jié)論:證明靶向MAGE-Au-PFH-NPs具有明顯的光聲成像效果,能增強(qiáng)超聲顯像,并能特異性靶向黑色素瘤,可作為光聲/超聲雙模態(tài)成像造影劑,用于腫瘤的診療。第三部分:靶向相變型載金納米粒光熱消融治療及監(jiān)測黑色素瘤的研究目的:研究觀察靶向相變型載金納米粒對B16黑色素瘤細(xì)胞的殺傷作用,研究光熱消融聯(lián)合相變的物理破壞作用對黑色素瘤裸鼠的腫瘤的治療效果。探討MAGE-Au-PFH-NPs作為光聲/超聲雙模態(tài)成像及診斷治療一體化的造影劑的應(yīng)用前景。方法:研究分為兩部分,體外研究為:(1)采用808nm激光體外輻照NPs,對MAGE-Au-PFH-NPs的光熱性能進(jìn)行了評價。此外,探討了不同濃度NPs和不同激光功率對NPs的光熱性能的影響。用紅外熱成像攝像機(jī)記錄紅外輻射(IR)熱圖像和溫度變化。(2)小鼠黑色素瘤B16細(xì)胞接種于共聚焦培養(yǎng)皿,分為4組,分別為生理鹽水組(NS),單純激光組(Laser only),MAGE-Au-PFH-NPs納米粒加激光組(NPs+Laser),單純納米粒MAGE-Au-PFH-NPs(NPs only)組。單純激光組(Laser only)及納米粒MAGE-Au-PFH-NPs加激光組(NPs+Laser)接收808nm激光治療儀輻照后,激光共聚焦顯微鏡下觀察細(xì)胞凋亡情況,評估MAGE-Au-PFH-NPs納米粒對腫瘤細(xì)胞的殺傷作用。體內(nèi)研究為:(1)為研究靶向納米粒體內(nèi)光熱轉(zhuǎn)換效率,將荷瘤裸鼠隨機(jī)分為三組,分別為靶向相變型MAGE-Au-PFH-NPs和非靶向相變型納米粒Au-PFH-NPs組以及生理鹽水(NS)組。靜脈注射100μL MAGE-AuPFH-NPs和Au-PFH-NPs(25mg/m L,NS組靜脈注射100μL NS。腫瘤暴露于808nm激光(1.00 W/cm2)下10分鐘,用紅外熱成像攝像機(jī)記錄腫瘤溫度變化和紅外輻射(IR)熱圖像。(2)體內(nèi)治療方法如下:黑色素瘤荷瘤裸鼠分為4組,即靶向納米粒加激光治療組(MAGE-Au-PFHNPs+Laser),非靶向納米粒加激光治療組(Au-PFH-NPs+Laser),非靶向非相變型納米粒加激光組(Au-NPs+Laser),生理鹽水加激光組(NS+Laser)。分別尾靜脈注射100μL MAGE-Au-PFH-NPs、Au-PFHNPs、Au-NPs及NS,然后808nm激光治療儀輻照腫瘤10 min。觀察腫瘤消融情況,記錄體重、腫瘤體積評估對腫瘤的治療作用。行HE染色、TUNEL及PCNA免疫組化檢測觀察腫瘤抑制效果。超聲造影成像監(jiān)測腫瘤消融效果。結(jié)果:體外研究結(jié)果顯示:MAGE-Au-PFH-NPs接受激光輻照后溫度明顯上升,且上升趨勢與納米粒濃度及激光功率強(qiáng)度的增加明顯相關(guān)。激光共聚焦下觀察,MAGE-Au-PFH-NPs+Laser組對腫瘤細(xì)胞有較大殺傷力,單純激光組僅見少量的腫瘤細(xì)胞凋亡。生理鹽水組及單純納米粒組對細(xì)胞存活無影響。體內(nèi)研究結(jié)果顯示:MAGE-Au-PFH-NPs+激光組腫瘤表面溫度從31.6±1.09°C升高到56.1±2.6°C,Au-PFH-NPs+激光組溫度從30.1±1.3°C上升到52.0±2.1°C。相反,單純激光組小鼠腫瘤區(qū)溫度僅略有變化。靶向納米粒MAGE-Au-PFH-NPs+加激光腫瘤組織發(fā)生壞死脫落,治療15天后腫瘤組織完全消失。而其余三組腫瘤治療后均有不同程度復(fù)發(fā)。HE染色靶向納米粒加激光治療組(MAGEAu-PFH-NPs+Laser)可見大范圍腫瘤細(xì)胞發(fā)生核溶解及核碎裂。TUNEL檢測靶向納米粒加激光治療組(MAGE-Au-PFH-NPs+Laser)細(xì)胞凋亡陽性率明顯高于其余三組。PCNA見MAGE-Au-PFH-NPs+Laser組增殖程度較其他三組明顯受抑制。超聲監(jiān)測顯示:激光輻照第1天腫瘤區(qū)域有明顯的造影增強(qiáng)信號,隨治療延續(xù)觀察15天后信號明顯減弱直至不能探測。結(jié)論:靶向載金相變型納米粒MAGE-Au-PFH-NPs對黑色素瘤細(xì)胞體外殺傷力強(qiáng),體內(nèi)能明顯消融腫瘤組織,抑制腫瘤生長。能作為穩(wěn)定性高,生物相容性良好的造影劑應(yīng)用于腫瘤的診斷治療一體化。
【學(xué)位單位】：重慶醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：R445.1;TB383.1
【部分圖文】：

圖 1-1 （A）MAGE-Au-PFH-NPs 的掃描電鏡（B）MAGE-Au-PFH-NPs 的透射電ig. 1-1 （A） SEM image of MAGE-Au-PFH-NPs (B) TEM image of MAGE-Au-PF圖 1-2 MAGE-Au-PFH-NPs 粒徑（A） 電位（B）分布圖Fig.1-2 （A）Size of MAGE-Au-PFH-NPs and (B) Potential of MAGE-Au-PFH-N

圖 1-2 MAGE-Au-PFH-NPs 粒徑（A） 電位（B）分布圖Fig.1-2 （A）Size of MAGE-Au-PFH-NPs and (B) Potential of MAGE-Au-PFH-NPs

圖 1-4 (A) 光 微鏡檢查 Tritc 標(biāo)記的山羊抗 IgG 抗體連接的 Au-PFH-NPs 和 MAGE-Au-PFH-NPs(B) CLSM 觀察 Au-PFH-NPs 和 MAGE-Au-PFH-NPs 對 B16 胞的靶向力。從左 右分 DAPI 染色的 胞核、DiI 染色的 NPs 以及兩張 光圖像的融 結(jié)果。Fig.1-4. (A)Au-PFH-NPs and MAGE-Au-PFH-NPs connected to TRITC-labelled goat anti-

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 吳寧;任秋實(shí);李長輝;;光聲層析成像研究進(jìn)展[J];中國醫(yī)療設(shè)備;2015年02期

2 周洋;王志剛;;液態(tài)氟碳相變的研究進(jìn)展[J];臨床超聲醫(yī)學(xué)雜志;2012年06期

3 沈紅霞;鄭元義;周洋;趙建龍;羅銀燈;王志剛;;包裹液態(tài)氟碳的高分子超聲造影劑的制備及體外顯影實(shí)驗(yàn)[J];中國介入影像與治療學(xué);2012年04期

本文編號：2808119