CoO磁共振造影劑和空心SiO2微球超聲造影劑的制備與應(yīng)用研究.pdf

1、分子影像可以無(wú)創(chuàng)、可重復(fù)的提供活體、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、可視化的分子或者基因信息,并同時(shí)進(jìn)行定量研究。它是一門多學(xué)科交叉的新領(lǐng)域,涉及細(xì)胞和分子生物學(xué)、化學(xué)、藥學(xué)和生物信息學(xué)等多個(gè)學(xué)科。分子影像技術(shù)就成像手段而言,主要包括四種類型:核醫(yī)學(xué)成像(Nuclear Medicine Imaging,NMI)、光學(xué)成像(OpticImaging,OI)、磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)和超聲成像(Ultraso

2、und Imaging,US)。其中MRI由于具有較高的空間分辨率和多序列成像的特點(diǎn),US具有成像和診斷安全及時(shí),對(duì)人體無(wú)創(chuàng)傷,價(jià)格低廉,輕便快捷,運(yùn)用廣泛等特點(diǎn)受到人們廣泛的研究興趣。近年來(lái),MRI與US得到了快速的發(fā)展,而他們的發(fā)展離不開(kāi)成像造影劑的不斷研制。本文主要探究了水溶性CoO磁性納米粒子的制備以及其在MRI中的應(yīng)用和空心SiO2微球的制備以及其在超聲成像中的應(yīng)用。本研究分為三個(gè)部分：
　　 第一章概述了分子影像技術(shù)

3、的成像原理與主要分類,并重點(diǎn)介紹了磁共振成像和超聲成像的基本原理,磁共振造影劑和超聲造影劑的分類、作用、研究進(jìn)展與主要應(yīng)用,在此基礎(chǔ)上提出了本論文的研究設(shè)想。
　　 第二章為水溶性CoO納米粒子的制備及其在MRI中的應(yīng)用研究。采用高溫?zé)峤庥退徕捛败|體的方法,合成出油溶性的CoO納米粒子,再利用烷烴鏈的疏水相互作用在其表面修飾上十二烷基硫酸鈉(CH3(CH2)11OSO3Na,Sodium laurylsulfate,SDS),N

4、,N,N-三甲基-1-十六烷基溴化銨(C19H42BrN,N,N,N-Trimethyl-1-hexadecanaminium bromide,CTAB)、聚醚(Pluronic F127,PF127)三種不同的表面活性劑使其轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄缘腃oO納米粒子(SOA@CoO,COA@CoO和FOA@CoO)以便進(jìn)一步生物應(yīng)用；磁性數(shù)據(jù)表明,所合成的材料在常溫條件下為反常的鐵磁性,表面活性劑的類型對(duì)納米粒子的磁性起著重要作用；通過(guò)MRI表征說(shuō)

5、明了不同穩(wěn)定劑體系,不同的反應(yīng)時(shí)間合成的納米粒子以及不同的表面活性劑修飾,均對(duì)納米粒子的MRI和弛豫率有一定影響；最后我們重點(diǎn)研究了FOA@CoO磁性納米粒子,通過(guò)MTT細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)表明其具有較小的細(xì)胞毒性,細(xì)胞切片實(shí)驗(yàn)表明其能夠進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),且細(xì)胞內(nèi)T2加權(quán)磁共振成像效果明顯,具有潛在的作為T2加權(quán)MRI造影劑的能力。
　　 第三章為空心SiO2微球的制備及其在超聲成像中的應(yīng)用研究。首先采用聚苯乙烯微球?yàn)槟０?以氨水為催化劑水解

6、正硅酸四乙酯(tetraethylorthosilicateTEOS)和3-氨基丙基-三乙氧基硅烷(3-aminopropyl-triethoxysilane APS),在其表面包覆上SiO2粒子,得到氨基功能化的核／殼結(jié)構(gòu)PS@SiO2微球,通過(guò)四氫呋喃溶解去除聚苯乙烯微球模板,從而得到氨基功能化的空心SiO2微球,考察了不同水醇體系,不同氨水用量、不同水醇比、不同APS用量與加入時(shí)間以及不同TEOS用量對(duì)空心SiO2微球合成的影響。

7、再利用SiO2微球表面的氨基與帶羧基的聚乙二醇(mPEG-COOH)以及羅丹明異硫氰酸酯(RBITC)反應(yīng)合成PEG-HSS和PEG-HSS—RB微球。細(xì)胞毒性測(cè)試、溶血實(shí)驗(yàn)和熒光共聚焦實(shí)驗(yàn)表明PEG-HSS具有較小的細(xì)胞毒性,良好的血液相容性和細(xì)胞滲透性。體外超聲成像實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,所合成的PEG-HSS不管是在生理鹽水中還是在血液中,都具有明顯增強(qiáng)超聲成像信號(hào)的作用。另外我們考察了不同超聲頻率、不同機(jī)械指數(shù)以及不同SiO2微球濃度對(duì)超