聚乙烯亞胺修飾的四氧化三鐵納米顆粒平臺的制備、功能化及腫瘤診療應(yīng)用.pdf

1、隨著納米合成技術(shù)和納米醫(yī)學(xué)的發(fā)展，四氧化三鐵（Fe3O4）納米顆粒作為一種優(yōu)良的陰性造影劑已經(jīng)廣泛地用于核磁共振（MR）成像領(lǐng)域。為提高疾病檢測的靈敏度，多功能化的Fe3O4納米顆粒相繼被開發(fā)出來，以達(dá)到高效地靶向病灶MR成像的效果。此外，金（Au）納米顆粒引入Fe3O4納米顆粒平臺而構(gòu)建的復(fù)合納米顆?？捎糜谀[瘤的MR/CT（計(jì)算機(jī)X-射線斷層掃描術(shù)）/PA（光聲成像技術(shù)）多模態(tài)成像和光熱治療（PTT）。
　　前期工作以表面擁有大

2、量氨基的超支化聚乙烯亞胺（PEI）為穩(wěn)定劑，并通過后續(xù)對其表面氨基進(jìn)一步多功能化，成功構(gòu)建了多功能化的Fe3O4納米顆粒平臺，如多功能化PEI包覆的Fe3O4和Fe3O4/Au復(fù)合納米顆粒，用于腫瘤的單模態(tài)或雙模態(tài)成像。在此前期工作基礎(chǔ)上，本碩士論文進(jìn)一步對合成高弛豫率Fe3O4納米顆粒和靶向修飾Fe3O4/Au復(fù)合納米顆粒以提高成像診斷的準(zhǔn)確度，以及調(diào)控Fe3O4/Au復(fù)合納米顆粒尺寸和形貌用于腫瘤診療一體化進(jìn)行了探索。
　　在

3、第二章中，我們首先通過溫和還原法合成PEI包覆的超高弛豫率Fe3O4納米顆粒，然后在其表面修飾示蹤劑異硫氰酸熒光素（FI）和聚乙二醇（PEG）化的靶分子RGD多肽，最終乙?；砻鏆埩舻陌被⒑铣傻亩喙δ蹻e3O4納米顆粒用于αvβ3整合素受體高表達(dá)的U87MG皮下腫瘤模型T2加權(quán)MR成像。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，RGD修飾的Fe3O4納米顆粒的粒徑在9 nm左右，具有很好的膠體穩(wěn)定性和良好的生物相容性，T2弛豫率高達(dá)500 mM-1s-1以上

4、，并對U87MG細(xì)胞具有很好的靶向能力。體外細(xì)胞和體內(nèi)腫瘤模型成像實(shí)驗(yàn)以及組織分布結(jié)果表明，RGD修飾的Fe3O4納米顆粒具有αvβ3整合素受體高表達(dá)的腫瘤細(xì)胞和腫瘤部位的靶向MR成像能力，可以從體內(nèi)代謝出去，降低了對活體的潛在危害，可以安全用于體內(nèi)MR成像。
　　在第三章中，為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)靶向多模態(tài)成像，PEI首先用來穩(wěn)定Au納米顆粒，然后通過共沉淀的方法將PEI穩(wěn)定的Au納米顆粒與Fe3O4納米顆粒復(fù)合在一起形成 Fe3O4/

5、Au復(fù)合納米顆粒。接著，在其表面修飾靶向試劑透明質(zhì)酸（HA），實(shí)現(xiàn)對CD44受體高表達(dá)的HeLa腫瘤模型的靶向MR/CT雙模態(tài)成像。結(jié)果表明，復(fù)合納米顆粒具有很好的膠體穩(wěn)定性，較高的 T2弛豫率（264.16 mM-1s-1）、良好的X-射線衰減性能和良好的生物相容性，以及對HeLa細(xì)胞很好的靶向能力。體外細(xì)胞和體內(nèi)腫瘤模型成像實(shí)驗(yàn)以及組織分布結(jié)果表明,Fe3O4/Au復(fù)合納米顆粒具有靶向腫瘤細(xì)胞和腫瘤部位 MR/CT雙模態(tài)成像的能力，

6、可以從體內(nèi)代謝出去，降低了對活體的潛在危害，可以安全用于體內(nèi)MR/CT雙模態(tài)成像。
　　在第四章中，通過調(diào)整Au納米顆粒的形貌，我們還合成了將特定波長的激光轉(zhuǎn)換成熱能的核殼結(jié)構(gòu)Fe3O4@Au星型納米顆粒（NSs），用于腫瘤的診療一體化研究。首先通過溫和還原法合成Fe3O4/Ag復(fù)合納米顆粒種子，然后種子在星形納米顆粒生長液（含氯金酸、CTAB、抗壞血酸和硝酸銀）中生成Fe3O4@Au NSs，接著在其表面修飾巰基化的PEI（PE

7、I-SH）和PEG化的葉酸（FA），并最終乙酰化殘留的表面氨基。合成的FA修飾的多功能Fe3O4@Au NSs可以用于靶向FA受體高表達(dá)的HeLa腫瘤模型，實(shí)現(xiàn)腫瘤的MR/CT/PA/thermal（熱）成像以及PTT治療。結(jié)果表明，該星形納米顆粒粒徑約為149.6 nm，具有超高弛豫率（549.07 mM-1s-1），良好的X-射線衰減性能，較高的光熱轉(zhuǎn)換效率，較強(qiáng)的光聲信號強(qiáng)度，良好的膠體穩(wěn)定性和很好的生物相容性，以及對FA受體高表

8、達(dá)的HeLa細(xì)胞具有很好的靶向能力。細(xì)胞和動物成像實(shí)驗(yàn)表明，星形納米顆?？梢杂糜诎邢蝮w外HeLa細(xì)胞和體內(nèi)腫瘤模型MR/CT/PA多模態(tài)成像。體外細(xì)胞光熱消融和體內(nèi)腫瘤光熱治療數(shù)據(jù)顯示，星形納米顆?？梢杂糜谀[瘤細(xì)胞和腫瘤組織的光熱治療。
　　總之，我們研究了PEI修飾的Fe3O4納米顆粒平臺的制備和進(jìn)一步功能化，用于提高腫瘤成像診斷的準(zhǔn)確度和實(shí)現(xiàn)腫瘤的診斷與治療。本論文的實(shí)驗(yàn)對開發(fā)新型的、準(zhǔn)確度高的腫瘤成像診斷造影劑和診療一體化載