本文關(guān)鍵詞：被動(dòng)靶向的磁共振成像及近紅外成像雙模態(tài)納米探針研究

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【摘要】：第一部分SPIO@PEG/HID雙模態(tài)探針的合成及表征 目的：合成基于Fe304的磁性納米顆粒,在其外修飾PEG并鏈接近紅外花菁染料,構(gòu)建磁性及熒光雙模態(tài)成像探針。并對(duì)該探針的性質(zhì)進(jìn)行表征。 材料及方法： 合成基于Fe304的磁性納米顆粒。稱取醋酸鈉(Na Ac)1.5g,丙烯酸鈉(Naacrylate)1.5g,量取乙二醇(EG)5mL,二乙二醇(DEG)15mL,磁力攪拌5h,至所有固體溶解。加入Fecl3,6H2O0.54g,將溶液移入反應(yīng)釜(35mL)中。烘箱升溫至200℃,反應(yīng)10h,自然溫度下冷卻至室溫。將反應(yīng)溶液磁分離法用乙醇溶液清洗6次,后ddH2O清洗3次。最終產(chǎn)品溶解于30mLddH2O,4℃保存?zhèn)溆谩?PEG修飾及近紅外染料的鏈接。將100mgPEG溶于50mL四氫呋喃中,機(jī)械震蕩至固體溶解。量取前一實(shí)驗(yàn)獲得磁性納米材料溶液5mL,以質(zhì)量比Fe：PEG=13的比例加入PEG,最終四氫呋喃定容至30mL。機(jī)械攪拌過(guò)夜。所得溶液用磁分離法清洗6次。后溶于四氫呋喃內(nèi),定容至10mL。取所得溶液2mL,加入IR808溶液100uL,溶于20mL無(wú)水乙醇中,機(jī)械攪拌過(guò)夜。所得溶液經(jīng)磁分離法清洗至上清無(wú)熒光。將所制得探針SPIO@PEG/HID超聲分散至水溶液中。 探針性質(zhì)表征。分別將SPIO、SPIO@PEG、SPIO@PEG/HID制樣。采用投射電鏡(transmission electron microscopy, TEM)觀察三種納米粒子的形態(tài)及核心粒徑；通過(guò)傅里葉變換紅外光譜(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)分析三種粒子的表面基團(tuán)。使用振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(vibrating samplemagnetometer,VSM)、熒光光度儀、磁共振等分析SPIO@PEG/HID的磁學(xué)及光學(xué)性質(zhì)。 結(jié)果：SPIO與HID成功連接,得到磁性及熒光雙模態(tài)成像探針。投射電鏡結(jié)果顯示PEG成功修飾與SPIO外層,最終納米粒徑約在110nm左右。紅外光譜圖進(jìn)一步顯示納米顆粒外基團(tuán)修飾變化,顯示PEG及HID成功連接。熒光成像示SPIO@PEG/HID在水中熒光穩(wěn)定,吸收光譜峰約在800nm,適宜體內(nèi)紅外成像。磁性分析顯示SPIO@PEG/HID余磁為0,為超順磁性材料,其弛豫率約為62.6mM-1xS-1,適合作為MR成像的對(duì)比劑。 結(jié)論：本實(shí)驗(yàn)所得磁學(xué)及熒光雙模態(tài)探針SPIO@PEG/HID具有光學(xué)特性穩(wěn)定,磁學(xué)參數(shù)理想,具備了作為雙模態(tài)對(duì)比劑的條件,為進(jìn)一步的體內(nèi)試驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。 第二部分SPIO@PEG/HID探針細(xì)胞靶向?qū)嶒?yàn) 目的：通過(guò)SPIO@PEG/HID與人胚腎細(xì)胞293T及人乳腺癌細(xì)胞株MCF-7共孵育的方法評(píng)價(jià)探針的毒性,體外成像光學(xué)及磁性成像效果,分析兩種細(xì)胞內(nèi)材料含量的差異性,進(jìn)一步探討該探針潛在腫瘤靶向性。研究探針體外成像能力及靶向能力。 材料及方法： 1、將SPIO@PEG/HID納米顆粒與人乳腺癌細(xì)胞株MCF-7共同孵育后,(1)通過(guò)普魯士藍(lán)染色定性觀察細(xì)胞對(duì)SPIO@PEG/HED納米顆粒吞噬情況；(2)采用二甲基四氮唑法(Microculture tetrazo lium assay, MTT)測(cè)SPIO@PEG/HID對(duì)細(xì)胞活力的影響,設(shè)置人胚腎細(xì)胞293T細(xì)胞作為對(duì)照組；(3)通過(guò)細(xì)胞透射電鏡(TEM)分析納米顆粒在細(xì)胞的分布：收集細(xì)胞懸液,用2.5%戊二醛溶液40℃固定1h,室溫下1%四氧化鋨溶液固定1h, PBS清洗2-3次,每次5min,梯度乙醇脫水,環(huán)氧樹脂包埋,常規(guī)制作超薄切片,轉(zhuǎn)移到銅網(wǎng),透鏡觀察顆粒在細(xì)胞內(nèi)的分布情況。 2、將SPIO@PEG/HID分別以20ug/mL、50ug/mL、100ug/mL的濃度與MCF-7及293T細(xì)胞共孵育24h,后分別收集細(xì)胞。(1)將細(xì)胞重懸于1mL1%瓊脂糖溶液內(nèi),機(jī)械震蕩使其分布均勻,置于3.0TMR上掃描。(2)取一組細(xì)胞,以3000rp/min離心1min后去上清,置入IVIS熒光成像系統(tǒng)內(nèi)成像。(3)將一組細(xì)胞溶于1mL飽和鹽酸溶液中,靜止20min,后稀釋40倍,送于ICP測(cè)定Fe元素含量。 結(jié)果：MTT示在SPIO@PEG/HID孵育濃度達(dá)100ug/mL下,人胚腎細(xì)胞293T保持80%的活力,證明SPIO@PEG/HID細(xì)胞毒性低。普魯士藍(lán)及細(xì)胞熒光成像示SPIO@PEG/HID粒子主要集中于胞漿內(nèi),且細(xì)胞內(nèi)熒光穩(wěn)定,可用于細(xì)胞內(nèi)熒光成像。293T及MCF-7細(xì)胞株內(nèi)納米顆粒含量的對(duì)比,提示不論通過(guò)磁學(xué)或者熒光手段均可在細(xì)胞層面區(qū)分癌細(xì)胞與正常細(xì)胞,提示該納米探針具有潛在的腫瘤靶向性,為進(jìn)一步體內(nèi)試驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。 結(jié)論：SPIO@PEG/HID納米顆粒具有毒性低,細(xì)胞內(nèi)熒光穩(wěn)定,及癌細(xì)胞特異富集等優(yōu)點(diǎn),因此本實(shí)驗(yàn)制備的探針示一個(gè)良好有潛在腫瘤靶向性的雙模態(tài)探針。 第三部分SPIO@PEG/HID探針小鼠模型成像實(shí)驗(yàn) 目的：1、建立人乳腺癌裸鼠皮下模型。2、研究及評(píng)價(jià)探針SPIO@PEG/HID體內(nèi)成像效果。 材料及方法：1、培養(yǎng)人乳腺癌細(xì)胞株MCF-7,待細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)狀態(tài)良好時(shí),胰酶消化、離心,將細(xì)胞懸液分別注于6只裸鼠皮下,待腫瘤生長(zhǎng)至1cm左右行MRI及熒光成像實(shí)驗(yàn)。 2、MR掃描參數(shù)：采用頭線圈固定,橫斷位掃描。掃描參數(shù)為：T2WI自旋回波序列；重復(fù)時(shí)間(TR):3000ms;回波時(shí)間(TE):22,44...352ms;矩陣256X128。沿管內(nèi)壁勾畫感興趣區(qū)(ROI),測(cè)定T2值。 3、熒光成像參數(shù)：曝光：自動(dòng)曝光；曝光時(shí)間：自動(dòng)；激發(fā)光：745nm；發(fā)射光：800nm。 結(jié)果：本探針經(jīng)尾靜脈注入白鼠體內(nèi),觀察48h,白鼠均存活。歷時(shí)約1個(gè)月,裸鼠乳腺癌成瘤率約為60%。MRI掃描可見(jiàn),在注射SPIO@PEG/HID1h,腫瘤內(nèi)可見(jiàn)T2、T2MAP信號(hào)降低,提示探針在局部聚集。熒光成像提示,在注射探針6h后,體內(nèi)熒光大部分分布于腫瘤處,心、肝處有少部分熒光。經(jīng)過(guò)12h代謝,心、肝處熒光減弱,腫瘤內(nèi)熒光進(jìn)一步增強(qiáng)。因此,SPIO@PEG/HID可用于體內(nèi)雙模態(tài)成像,并具有一定腫瘤被動(dòng)靶向性。 結(jié)論：本研究合成的磁共振/熒光探針SPIO@PEG/HID在體內(nèi)可應(yīng)用。其中在體內(nèi)表現(xiàn)出一定腫瘤聚集,在磁共振T2圖像以及近紅外成像上腫瘤與正常組織對(duì)比強(qiáng)烈,可用于體內(nèi)腫瘤顯像。
【關(guān)鍵詞】：磁共振成像 熒光成像 雙模態(tài)探針 磁共振成像 近紅外成像 體內(nèi)成像 MRI 近紅外成像
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：R310
【目錄】：

• 中文摘要7-12
• 英文摘要12-20
• 第一部分 雙模態(tài)探針SPIO@PEG/HID的構(gòu)建20-33
• 1.1 前言20-22
• 1.2 實(shí)驗(yàn)部分22-24
• 1.2.1 材料與方法22-23
• 1.2.2 主要實(shí)驗(yàn)方法與步驟23-24
• 1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果24-30
• 1.3.1 SPIO、SPIO@PEG、SPIO@PEG/HID物理特性24-27
• 1.3.2 SPIO@PEG/HID磁性特征27-29
• 1.3.3 SPIO@PEG/HID光學(xué)特征29-30
• 1.4 討論30-32
• 1.5 結(jié)論32-33
• 第二部份SPIO@PEG/HID探針的體外試驗(yàn)及結(jié)果討論33-44
• 2.1 前言33
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法33-36
• 2.2.1 材料與方法33-34
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法與步驟34-36
• 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果36-42
• 2.3.1 體外細(xì)胞活性研究36-38
• 2.3.2 細(xì)胞內(nèi)熒光成像試驗(yàn)38-39
• 2.3.3 癌細(xì)胞攝取的定性及定量結(jié)果39-42
• 2.4 討論42-43
• 2.5 結(jié)論43-44
• 第三部分 SPIO@PEG/HID體內(nèi)實(shí)驗(yàn)及結(jié)果討論44-50
• 3.1 前言44
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分44-46
• 3.2.1 材料與方法44
• 3.2.2 主要實(shí)驗(yàn)方法與步驟44-46
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論46-48
• 3.3.1 載瘤小鼠模型建立46
• 3.3.2 活體近紅外成像46-47
• 3.3.3 活體MRI成像47-48
• 3.4 討論48-49
• 3.5 結(jié)論49-50
• 參考文獻(xiàn)50-55
• 綜述55-65
• 引用文獻(xiàn)61-65
• 附錄一65-66
• 附錄二66-67
• 致謝67-68

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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6 牛洪濤;造影劑穩(wěn)態(tài)磁化率MR灌注在膠質(zhì)瘤血管生成及抗血管生成治療的臨床前期研究[D];中國(guó)醫(yī)科大學(xué);2007年

7 劉宏波;單分散磁性聚合物復(fù)合微球的制備及表面親水性聚合物的修飾[D];復(fù)旦大學(xué);2008年

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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6 舒建華;細(xì)胞黏附壓電傳感檢測(cè)研究[D];重慶大學(xué);2006年

7 楊友;前列腺癌CT表現(xiàn)及與癌組織中雄激素受體的相關(guān)性研究[D];昆明醫(yī)學(xué)院;2006年

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10 王新宇;基于中醫(yī)理論的熱磁復(fù)合理療儀研究[D];燕山大學(xué);2006年

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本文編號(hào)：1027239