基于復合熒光納米粒子和超聲光散射成像對乳腺腫瘤定性的研究.pdf

1、本文共分為三章進行論述:
　　第一章超聲光散射成像技術在乳腺腫瘤成像中的應用
　　目的:探討OPTIMUS對乳腺腫塊定性診斷的臨床價值;通過與腫瘤MVD的對比，探討OPTIMUS檢測乳腺腫塊MHC的可靠性及其臨床意義;比較OPTIMUS與全數字化乳腺攝影(full-field digital mammography，FFDM)對乳腺腫瘤的診斷價值。
　　方法:①收集2007年4月～2008年7月在中大醫(yī)院普外科住院的乳

2、腺腫瘤患者64例（65個腫塊），術前行OPTIMUS檢查，并測量乳腺腫塊的大小和深度，根據其MHC值判斷良惡性，以病理檢查結果作為金標準，計算OPTIMUS診斷乳腺惡性腫瘤的靈敏度、特異度等指標，分析OPTIMUS診斷乳腺腫塊漏、誤診原因;②選取40例乳腺腫塊，良、惡性各半，對手術標本行抗體標記的免疫組化方法測定微血管密度(Microvessel density,MVD)，探討MHC與MVD的相關性;③64例擬診乳腺腫瘤患者，術前采用雙

3、盲方法均行OPTIMUS和FFDM檢查，以手術病理結果作為對照，將OPTIMUS結果與FFDM結果作對比分析。
　　結果:①經OPTIMUS探測，65個乳腺腫塊被探測到，超聲光散射BI-RADS分級與病理診斷結果比較，診斷正確率為86.2％(56/65)，靈敏度為87.0％(20/23)，特異度85.7％(36/42)，陽性似然比6.087，陰性似然比0.175。良性腫瘤的光散射斷層成像(DiffusedOptical Imagi

4、ng，DOI)示藍色背景上腫塊顏色主要呈藍色-綠色，經良性腫塊散射的光子數與正常乳腺組織相似，光子運動的速度與正常組織接近;惡性腫瘤的DOI示藍色背景上腫塊顏色主要呈紅色，經惡性腫塊散射的光子數則低于正常組織，而光子運動出現加速。②良性組與惡性組的MHC和微血管密度MVD差異均有統計學意義(P＜0.05)，即乳腺腫塊惡性組的MHC和MVD值均明顯高于良性組;無論在良性組和惡性組，MHC與MVD之間均存在顯著性相關:r良性=0.885，r

5、惡性=0.801，與MHC對應，良性腫塊間質內的微血管稀疏，其MVD值較小;惡性腫塊間質內的微血管較密集，其MVD值較大。③經OPTIMUS探測，65個乳腺腫塊被探測到，OPTIMUS結果與病理結果比較，診斷正確率為86.2％(56/65)，靈敏度為87.0％(20/23)，特異度85.7％(36/42)，陽性似然比6.09，陰性似然比0.175。FFDM對本組病例診斷其診斷正確率為73.8％(48/65)，靈敏度為82.6％(19/2

6、3)，特異度71.4％(30/42)，陽性似然比2.891，陰性似然比0.243。經統計學分析，術前OPTIMUS檢查與FFDM檢查對乳腺腫瘤定性診斷無明顯統計學差異。
　　結論:OPTIMUS超聲光散射成像可以提供較準確和客觀的數據，有助于乳腺腫瘤良、惡性的鑒別診斷;其測定的MHC值可在一定程度上反映腫塊內Hb濃度的高低，腫塊內Hb濃度是決定MHC值大小的最主要因素，腫塊的直徑或深度能在一定程度上影響MHC的測量。 OPTIMU

7、S與FFDM診斷水平相當，優(yōu)勢互補，能夠成為當前乳腺疾病影像診斷技術有效的、必要的補充手段。
　　關鍵詞:超聲;光散射成像;乳腺腫瘤;最大血紅蛋白濃度;全數字化乳腺攝影
　　第二章基于二氧化硅磁性熒光納米粒子探針在乳腺癌成像中的應用
　　目的:構建并合成二氧化硅熒光磁性復合納米多功能探針，從而實現對乳腺癌細胞MRI和熒光雙模態(tài)靶向成像，區(qū)別不同HER2水平乳腺癌，初步研究其靶向標記HER2高表達乳腺癌細胞的雙模成像。<

8、br>　　方法:首先合成Fe3O4納米粒子(Fe3O4 Nanoparticles，Fe3O4 NPs)，然后將其和RhBTIC-APTMS包在二氧化硅硅殼內，再在硅殼表面綁縛特異性抗體，從而形成具有HER2受體靶向功能的二氧化硅熒光磁性復合納米探針。我們使用透射電子顯微鏡(Transmission electron microscope，TEM)、能量彌散X線(Energy dispersive X-ray，EDX)、熒光成像對所合成

9、的復合納米粒子進行表征，最后使用這種納米探針對人乳腺癌細胞行熒光成像和磁共振成像(MRI)的雙模態(tài)靶向成像。在本實驗中，三種乳腺癌細胞被用于實驗該納米探針的靶向能力。具有高HER2表達的SKBR3乳腺癌細胞被用作實驗組，具有低HER2表達的MCF7乳腺癌細胞及不表達HER2的MDA-MB-231的乳腺癌細胞被用作對照組。
　　結果:我們合成的納米探針特點如下:具有一個殼-核結構，以Fe3O4納米粒子作為磁性核，將燃料包埋的二氧化硅

10、作為熒光殼，平均內徑150nm左右，探針的最外表面被特異性抗體修飾使其具有靶向能力。上述納米探針對人乳腺癌細胞行熒光和磁共振成像(MRI)的雙模態(tài)靶向成像后，結果表明經納米探針孵育后，SKBR3乳腺癌細胞顯示出最強的信號，MCF乳腺癌細胞顯示了中等的信號，而MDA-MB-231乳腺癌細胞則呈現出最弱的信號。這些結果與上述三種乳腺癌細胞系HER2的表達水平(SKBR3＞MCF7＞MDA-MB-231)具有很好的一致性，因此，這種納米探針能

11、夠鑒別具有不同HER2表達水平的乳腺癌細胞。
　　結論:熒光成像和MRI結果證實所構建的納米探針能夠區(qū)別具有不同HER2表達水平的三種乳腺癌細胞。由于此納米探針具有雙模態(tài)成像和特異性靶向成像的特性，預期此納米探針在腫瘤性疾病的診斷和治療中具有應用前景。
　　關鍵詞:乳腺癌;靶向;HER2;雙模探針;熒光成像;磁共振成像
　　第三章基于磁性碳納米管復合納米粒子在乳腺癌成像中的應用研究
　　目的:制備一種磁性碳納米管

12、復合納米探針，研究其熒光和磁性特性，實現對乳腺癌細胞的熒光成像，兼具磁場可誘導成像特性，探索其是否可能成為一種潛在的標記HER-2高表達乳腺癌細胞的光學成像探針。
　　方法:首先合成Fe3O4納米粒子(Fe3O4 Nanoparticles，Fe3O4 NPs)，然后將其吸附在碳納米管(SWNT)表面，再在上述復合納米粒子表面包裹一層二氧化硅層，最后在二氧化硅表面修飾量子點，從而形成具有磁場靶向功能的可用于乳腺癌細胞成像的復合納米

13、探針。使用透射電子顯微鏡(Transmission electron microscope，TEM)、消光光譜、熒光光譜等手段對所合成復合納米粒子的結構和光學特性進行了表征，最后使用這種納米探針對乳腺癌細胞進行熒光成像。
　　結果:我們合成的納米探針特點如下:具有一個核殼結構，以表面修飾了碳納米管的納米粒子為核，以表面修飾了量子點(QDs)的二氧化硅(SiO2)作為熒光殼，整個納米探針呈圓柱狀，直徑約為300 nm，長度為400

14、nm到1μm不等。以SKBR3和MCF7兩種乳腺癌細胞作為細胞模型，結果顯示該探針的光學信號具有良好的生物環(huán)境穩(wěn)定性和磁場可誘導靶向特性，當其與乳腺癌細胞共孵育2小時后，即可獲得顯著的熒光細胞成像。同時，位于磁鐵端的腫瘤細胞顯示了更強的熒光信號，即該探針具有良好的磁場可誘導成像特性。
　　結論:成功設計制備了一種可用于腫瘤細胞成像的多功能磁性碳納米管復合納米探針。SWNT由于其大的比表面積被用作整體結構支架，而Fe3O4、SiO2