Fe-Fe3O4核殼納米粒子的設(shè)計(jì)、制備及其生物應(yīng)用.pdf

1、為了在癌癥治療中可以實(shí)現(xiàn)近紅外光熱治療(PPT)與定位、成像一體化，擬設(shè)計(jì)采用具有良好分散性，低毒性，良好生物相容性以及高飽和磁化率、高光熱轉(zhuǎn)換效率的Fe@Fe3O4核殼納米粒子作為一種新興的靶向光熱試劑應(yīng)用于癌癥治療;其研究?jī)?nèi)容主要集中在以下兩個(gè)方面:1）設(shè)計(jì)并制備出具有磁靶向功能的Fe@Fe3O4@PEG納米粒子以便在動(dòng)物體內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)腫瘤的磁靶向、MRI成像定位以及近紅外光熱治療，達(dá)到對(duì)腫瘤的高效消融的目的;2）設(shè)計(jì)并制備出具有主動(dòng)

2、靶向功能的Fe@Fe3O4@PEG&RGD納米粒子以便可以對(duì)特定的腦膠質(zhì)瘤腫瘤（U-87）細(xì)胞進(jìn)行靶向定位、成像以及近紅外光熱治療來(lái)提高對(duì)腦膠質(zhì)瘤腫瘤細(xì)胞的選擇性，降低對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的毒性。
　　1.具有磁靶向功能的Fe@Fe3O4@PEG納米粒子的合成及其在光熱生物成像中的應(yīng)用
　　在這個(gè)體系中，我們通過(guò)高溫?zé)峤馇膀?qū)體Fe(CO)5的方法來(lái)制備出具有良好分散性的油溶性Fe/Fe3O4核殼納米粒子，并通過(guò)鹽酸多巴胺和單羧基聚乙二

3、醇的修飾，得到了平均粒徑約為14nm左右的單分散的核殼結(jié)構(gòu)磁性納米粒子Fe@Fe3O4@PEG。Fe@Fe3O4@PEG納米粒子具有良好的分散性和穩(wěn)定性，當(dāng)鐵離子的濃度達(dá)到200μg/mL的濃度時(shí)，在24小時(shí)的時(shí)間內(nèi)，材料本身對(duì)細(xì)胞仍然沒有什么毒性，具有良好的生物相容性。通過(guò)磁滯回線可知，F(xiàn)e@Fe3O4@PEG納米粒子最大飽和磁化率可達(dá)80emu/g;而通過(guò)核磁共振測(cè)試，F(xiàn)e@Fe3O4@PEG納米材料在0.5T的磁場(chǎng)下的橫向弛豫率(

4、r2)為164mM/s，而在3.0T的磁場(chǎng)下的橫向弛豫率(r2)為156mM/s，證明了合成的納米材料具有優(yōu)異的磁靶向能力和T2磁共振造影能力。在近紅外光熱轉(zhuǎn)換測(cè)試中，F(xiàn)e@Fe3O4@PEG納米材料有著可以媲美于金納米棒的光熱轉(zhuǎn)換效率，以及金納米棒所不能企及的光熱轉(zhuǎn)換穩(wěn)定性，這些都為Fe@Fe3O4@PEG納米材料作為一種光熱試劑提供了可靠的數(shù)據(jù)。另外，通過(guò)磁共振成像試驗(yàn)、熒光共聚焦實(shí)驗(yàn)、流式細(xì)胞實(shí)驗(yàn)、小鼠光熱成像實(shí)驗(yàn)、小鼠光熱治療周

5、期實(shí)驗(yàn)以及小鼠腫瘤切片分析等實(shí)驗(yàn)，充分證明了Fe@Fe3O4納米材料在不論是在細(xì)胞層次還是動(dòng)物層次都可以進(jìn)行磁靶向定位-核磁成像檢測(cè)-近紅外光熱治療三重作用，并且達(dá)到了很好的消融腫瘤的治療目的。
　　2.具有主動(dòng)靶向功能的Fe@Fe3O4@PEG&RGD納米粒子的合成及其在細(xì)胞主動(dòng)靶向光熱治療中的應(yīng)用
　　在這個(gè)體系中，我們?nèi)匀煌ㄟ^(guò)高溫?zé)峤馇膀?qū)體Fe(CO)5的方法來(lái)制備出油溶性的Fe@Fe3O4核殼納米粒子，同時(shí)利用鹽酸多

6、巴胺和單羧酸聚乙二醇決解納米粒子的水溶性問(wèn)題，并增加納米粒子的生物相容性，然后再將連接了具有生物靶向功能的環(huán)肽(RGD)的鹽酸多巴胺同時(shí)修飾到納米粒子上，得到了平均粒徑為14nm，水合半徑為180nm，具有主動(dòng)靶向功能的納米材料Fe@Fe3O4@PEG&RGD。通過(guò)MTT細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)可知，當(dāng)材料濃度小于200μg/mL時(shí)，在24小時(shí)的時(shí)間內(nèi)對(duì)細(xì)胞沒有明顯的毒性，具有良好的生物相容性。Fe@Fe3O4@PEG&RGD納米材料在0.5T的磁