集癌癥成像與治療于一體的多功能CT造影劑的研究.pdf

1、X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描（X-ray computed tomography，簡稱CT）是醫(yī)學(xué)上常用的進(jìn)行疾病診斷的成像手段之一，具有很高的空間分辨率，然而對軟組織的分辨率不高，大大限制了其應(yīng)用范圍，因此需要在造影劑的輔助下進(jìn)一步擴(kuò)大其應(yīng)用范圍以及增加其對疾病診斷的準(zhǔn)確性。
　　臨床上對疾病的診斷常常是基于醫(yī)學(xué)影像手段，然而每種醫(yī)學(xué)成像手段都有其優(yōu)勢但也存在無法克服的劣勢。因此目前研究者們致力于研究將多種成像模式結(jié)合到一起，達(dá)到取長補(bǔ)

2、短，優(yōu)勢互補(bǔ)的目的，從而得到關(guān)于疾病更多的信息，有利于對疾病進(jìn)行更為精確的診斷。此外，臨床上疾病的診斷和治療是兩個(gè)相對獨(dú)立的過程，診斷用藥和治療用藥兩次用藥，會給病人的新陳代謝產(chǎn)生更多的壓力增加患者的痛苦和產(chǎn)生更多副作用的風(fēng)險(xiǎn)。為了克服這一嚴(yán)重問題，基于可視化治療的理念，提出了將CT成像與癌癥治療有機(jī)結(jié)合的診斷治療一體化的新概念。
　　金納米結(jié)構(gòu)是目前研究最為廣泛的CT造影劑，其相較于目前臨床用的碘類造影劑具有很大優(yōu)勢，如X-射線

3、衰減系數(shù)高以及優(yōu)良的生物相容性等等。本研究通過二次乳化法將具有良好生物相容性的金納米粒子裝載到聚乳酸微泡中，得到了包裹金納米粒子的聚乳酸微泡，然后采用靜電吸附層層自組裝技術(shù)在其表面吸附石墨烯制備得到了集CT成像、超聲成像與光熱治療于一體的石墨烯修飾的裝載金納米粒子的聚乳酸微泡，實(shí)現(xiàn)了超聲/CT雙模態(tài)成像引導(dǎo)下的光熱治療，大大提高了疾病診斷的準(zhǔn)確性和治療的精確性及有效性。更重要的是，實(shí)驗(yàn)中通過體內(nèi)外超聲和CT成像實(shí)驗(yàn)及體內(nèi)外光熱殺傷腫瘤細(xì)

4、胞的實(shí)驗(yàn)，證實(shí)當(dāng)n=2時(shí)，微泡不僅具有很好的超聲/CT成像效果而且具有很好的光熱殺傷腫瘤的效果。
　　為了降低成本以及克服微米級造影劑高劑量無法在體內(nèi)有效循環(huán)的問題，本研究首先通過堿水解的方法制備得到了粒徑均一的氧化鉭納米粒子（Tantalum oxide，TaOx，x≈1），然后通過一步分散聚合法制備得到了分散性良好、粒徑大小在45nm左右的包裹TaOx納米粒子的聚吡咯納米粒子，鉭元素與金元素具有相當(dāng)?shù)腦-射線衰減系數(shù)，但是價(jià)格

5、便宜很多，大大降低了制備造影劑的成本。實(shí)驗(yàn)中通過體內(nèi)外CT實(shí)驗(yàn)、體內(nèi)光聲實(shí)驗(yàn)以及體內(nèi)外腫瘤細(xì)胞光熱殺傷實(shí)驗(yàn)證實(shí)了該復(fù)合納米粒子具有很好的CT/光聲成像效果以及光熱治療的功效，同時(shí)說明了該復(fù)合納米粒子可以在成功地在體內(nèi)循環(huán)并在腫瘤部位發(fā)生有效地聚集。
　　為了進(jìn)一步增強(qiáng)納米粒子在腫瘤部位的富集，本研究通過在Ta O x納米粒子表面連接靶分子透明質(zhì)酸實(shí)現(xiàn)了靶向遞送TaOx納米粒子到腫瘤部位進(jìn)行有效的腫瘤CT成像，大大提高了納米粒子在腫

6、瘤部位的富集。基于熒光成像具有靈敏度高的優(yōu)勢，可以大大彌補(bǔ)CT成像的劣勢，實(shí)驗(yàn)中通過氨基-羧基反應(yīng)將近紅外熒光染料Cy7連接到TaOx納米粒子的表面實(shí)現(xiàn)了熒光成像與CT成像的完美結(jié)合。根據(jù)腫瘤部位的弱酸性以及細(xì)胞內(nèi)內(nèi)含體和溶酶體的低pH的特性，通過戊二醛交聯(lián)法進(jìn)一步將鹽酸阿霉素連接到納米粒子表面制備得到了集pH響應(yīng)的藥物釋放、熒光成像與CT成像于一體的復(fù)合納米粒子，實(shí)現(xiàn)了熒光/CT雙模態(tài)成像引導(dǎo)下的局部化療，大大提高了腫瘤的診治效率。<