本文關(guān)鍵詞：基于吲哚菁綠的腫瘤成像熒光探針的制備及功能評價

  更多相關(guān)文章： 吲哚菁綠 腫瘤 血清白蛋白 熒光成像 光熱治療

【摘要】：研究目的:乳腺癌是臨床上最常見的女性惡性腫瘤之一。女性乳腺癌的發(fā)病率很高,根據(jù)2014年世界衛(wèi)生組織的最新癌癥統(tǒng)計數(shù)據(jù),乳腺癌在全球女性癌癥總發(fā)病率中排第一位,其致死率在全球女性癌癥致死率中位居第二位。臨床實踐證明,早期發(fā)現(xiàn)的乳腺癌治愈率可達(dá)90%以上。因此,建立集臨床早期診斷、腫瘤靶向治療和療效監(jiān)測等功能于一體的納米診療系統(tǒng)是當(dāng)前科學(xué)研究的熱點。當(dāng)今臨床對乳腺癌的主要診斷手段主要有核磁共振、計算機(jī)斷層掃描、鉬靶射線等,但是這些檢測手段不僅具有難以避免的放射性風(fēng)險,而且在特異性與靈敏度方面有很大的不足。吲哚菁綠(ICG)是目前唯一被美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準(zhǔn)用于臨床的近紅外熒光造影劑,它不但具有良好的熒光成像性能,還能將光能轉(zhuǎn)化成熱能,通過高溫殺傷腫瘤細(xì)胞。本論文基于ICG的光熱特性,設(shè)計了生物相容性好、可生物降解的ICG納米載體,并考察了該載體在腫瘤成像與診斷、腫瘤靶向運(yùn)輸與光熱治療等方面的作用。內(nèi)容和方法:一、脂質(zhì)體(Liposome)主要由膽固醇和天然磷脂組成,進(jìn)入體內(nèi)可被生物降解,不會在體內(nèi)蓄積,無毒性、無致熱原性、無免疫原性。將脂質(zhì)體作為納米載體具有增強(qiáng)藥物治療效果、降低藥物毒副反應(yīng)及靶向運(yùn)輸?shù)奶攸c。利用磷脂酰乙醇胺和吲哚菁綠的疏水相互作用,制備出納米熒光探針——LipoICG。通過人血清白蛋白的包裹,對脂質(zhì)體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行固化,制備出納米熒光探針——H-LipoICG。利用透射電子顯微鏡及動態(tài)光散射儀研究H-LipoICG的形貌和粒徑;通過熒光分光光度計及紫外分光光度計檢測其光譜特征;通過Cell Counting Kit-8 Assay(CCK-8實驗)檢測其細(xì)胞毒性;通過激光共聚焦試驗檢測其進(jìn)入細(xì)胞的速度和亞細(xì)胞定位;通過近紅外激光照射器對材料進(jìn)行激光照射,用非接觸式紅外線體溫計測量材料的溫度變化;最后通過小鼠乳腺癌移植瘤模型考察材料的腫瘤靶向性和熒光成像性。二、人血清白蛋白(Human serum albumin,HSA)是一種無特殊生理功能的內(nèi)源性蛋白質(zhì)。HSA不僅具有無毒、無免疫原性等特點,而且能夠廣泛地與許多內(nèi)源性或外源性物質(zhì)結(jié)合,起到存儲、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)運(yùn)等方面的重要作用。調(diào)節(jié)ph使hsa荷正電,使之與含有磺酸基的icg以正負(fù)電荷吸引作用充分復(fù)合,通過有機(jī)溶劑沉淀法制備hsa納米粒,再加入戊二醛將顆粒進(jìn)行交聯(lián)固化,制備出穩(wěn)定的納米顆�！猦ipnps。通過動態(tài)光散射儀及透射電子顯微鏡測量hipnps的粒徑大小和形貌特征;通過紫外分光光度計和熒光分光光度計檢測其光譜特征;通過cck-8實驗檢測材料的細(xì)胞毒性;通過激光共聚焦顯微鏡觀察材料在乳腺癌mcf-7細(xì)胞中的分布;通過近紅外激光照射器對材料進(jìn)行激光照射,用非接觸式紅外線體溫計測量材料的溫度變化;最后通過小鼠乳腺癌移植瘤模型考察材料的腫瘤靶向性和光熱治療作用。結(jié)果和結(jié)論:一、第一部分實驗利用磷脂酰乙醇胺和icg的疏水相互作用,用脂質(zhì)體攜載icg,制備出lipoicg,再通過hsa的包裹,將脂質(zhì)體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行固化,制備得到熒光增強(qiáng)的納米熒光探針h-lipoicg。材料的表征實驗說明,lipoicg為形貌規(guī)則的圓球形,粒徑大小為94.47±0.13nm,材料對icg的包封率為81.5%;h-lipoicg的粒徑為121.5±0.85nm,對icg的包封率高達(dá)98.2%,說明hsa的修飾能顯著提高脂質(zhì)體的載藥量,從而減少icg的泄露。藥物釋放實驗說明,h-lipoicg透析144小時后,icg的釋放總量不足10%,該材料具有良好的穩(wěn)定性;而lipoicg透析24小時即發(fā)生突釋,透析144小時后的icg釋放總量高達(dá)60%,進(jìn)一步證明hsa的修飾能改善脂質(zhì)體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,保護(hù)攜載的icg不被洗脫,從而維持材料的熒光強(qiáng)度。細(xì)胞實驗說明lipoicg和h-lipoicg均具有較強(qiáng)的生物相容性,不影響細(xì)胞的生長繁殖;當(dāng)聯(lián)合給予近紅外熒光照射時,h-lipoicg能迅速殺傷腫瘤細(xì)胞,具有顯著的光熱治療作用。動物實驗說明,尾靜脈注射lipoicg和h-lipoicg后,lipoicg的熒光信號主要分布于肝和膀胱,腫瘤部位信號不明顯;而h-lipoicg在注射后能迅速富集于腫瘤部位,背景干擾小、熒光信號強(qiáng)、維持時間長達(dá)24小時,具有良好的腫瘤靶向成像作用。因此,將h-lipoicg作為腫瘤成像熒光探針,具有生物安全性好、信號穩(wěn)定、信噪比高、腫瘤特異性靶向等優(yōu)點。而且h-lipoicg光熱作用顯著,可作為光熱治療藥物,實現(xiàn)腫瘤的定位治療,為臨床上腫瘤的診療一體化提供實驗基礎(chǔ)。二、第二部分實驗制備所得的高性能吲哚菁綠納米探針hipnps是形貌規(guī)則的圓球形,粒徑大小為121.4±1.9nm;hipnps對icg的包封率高達(dá)88.8%,釋藥實驗說明HIP NPs穩(wěn)定性良好,其攜載的ICG在144小時內(nèi)泄露量低于20%;細(xì)胞實驗說明HIP NPs能迅速被細(xì)胞攝取,并且對細(xì)胞的生長繁殖不產(chǎn)生影響,生物相容性良好;當(dāng)聯(lián)合給予近紅外熒光照射時,HIP NPs能迅速殺傷腫瘤細(xì)胞,具有明顯的光熱治療作用。通過動物實驗表明,HIP NPs經(jīng)尾靜脈注射進(jìn)入荷瘤小鼠后,材料廣泛分布于全身,3小時后開始富集于腫瘤并維持至24小時,具備良好的腫瘤靶向性和高信噪比的腫瘤特異性成像作用。材料的抑瘤實驗說明,HIP NPs聯(lián)合光熱治療組的小鼠腫瘤體積明顯小于對照組,且小鼠體重和健康狀況無顯著性差異,說明HIP NPs聯(lián)合光熱治療能特異性抑制腫瘤的生長,具有較低的副作用和良好的生物相容性。因此,本實驗成功構(gòu)建了一種高性能吲哚菁綠納米探針——HIP NPs,該載體不僅具有優(yōu)良的光學(xué)成像作用、準(zhǔn)確的腫瘤靶向性和顯著的光熱治療效果,同時具有毒副作用低、性質(zhì)穩(wěn)定和成本低等特點。這一研究結(jié)果有望對臨床上腫瘤的診療一體化提供了新的實驗依據(jù)和解決方案。
【學(xué)位授予單位】：天津醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R737.9
，

本文編號：1212862