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第一部分 液固相变型人工生物磁铁的和载葡萄糖氧化酶的超顺磁性四氧化三铁的制备及其表征和性能检测
目的
1.制备液固相变可充磁的NdFeB/Fe3O4/PLGA（NFP）生物磁铁,并对其进行表征和性能检测。
2.制备载葡萄糖氧化酶的超顺磁性四氧化三铁 Fe3O4-PEG-GOx （FPGs）并对其进行表征和性能检测。
3.NFP 生物磁铁和 FPGs 细胞毒性实验，荧光共聚焦观察细胞内FPGs产生ROS的能力。
方法
1.制备NdFeB/Fe3O4/PLGA的溶液，在体外验证其液固相变性能并用扫描电镜和能量色散X线观察其微观结构和元素分布。对NFP生物磁铁进行充磁后用特斯拉磁力探测计探测其磁力。将不同剂量的 NFP生物磁铁暴露交变磁场下并用红外成像仪记录的温度变化。
2.热分解法制备粒径为15±5 nm的氧化铁核心（Fe3O4），用DSPE-PEG-NH2修饰后通过碳二亚胺法将GOx连接在修饰过的表面。通过透射电镜分别观察Fe3O4、Fe3O4-PEG-NH2（FPNs）、Fe3O4-PEG-GOx(FPGs)的形貌，并分别用马尔文粒径分析仪分析其粒径和电位。本实验采用DMPO作为羟基自由基（·OH）的捕获剂，来检测FPGs在不同底物（H2O2、Glu）不同pH（pH=7.4，pH=6.0）的条件下产生羟基自由基的能力。通过·OH氧化TMB的显色反应进行FPGs的动力学研究。
3.培养4T1小鼠乳腺癌细胞并用CCK-8试剂盒分别检测在不同条件下FPNs、FPGs及NFP生物磁铁的细胞毒性。用2,7-二氯荧光黄双乙酸盐（DCFH-DA）探针分别检测在不同pH的条件下细胞内FPNs、FPGs产生·OH的能力。
结果
1.首先将制备的 NFP 的溶液注射入 PBS 中观察到可 NFP迅速固化形成稳定的块状，无崩解、溃散现象。扫描电镜结果显示NFP生物磁铁有均匀稳定的表面，元素分布图像显示出NFP内部各元素分布均匀。红外热像图结果显示NFP生物磁铁能对交变磁场响应产热，其温度与NFP生物磁铁的剂量呈正相关，的75μl的NFP生物磁铁在交变磁场下 3min 可以升温至 62.3±1.50℃。用充磁机对不同剂量（25μL， 50μL，75μL，100μL）的固态NFP生物磁铁进行充磁，特斯拉磁力探测计的结果显示充磁后磁力大小与剂量呈正相关。
2.透射电镜的结果显示疏水性的Fe3O4成球形，形态规则，大小均匀。用DSPE-PEG-NH2修饰后通过碳二亚胺法连接GOx的Fe3O4-PEG-GOx（FPGs）透射电镜观察形态未发生明显变化。动态光散射仪检测出修饰后Fe3O4-PEG-NH2的粒径为31.5±3.4nm，连接GOx后粒径增加到78.3±7.5nm，电位由-4.15 mV减小到-17.7mV。FPGs在底物为H2O2和葡萄糖时且 pH=6.0 时 DMPO 捕获·OH 的结果的 ESR 图谱上显示DMPO/·OH 的特征性强信号，在 pH=7.4 的中性条件下则未见明显的DMPO/·OH信号。FPGs的酶动力学结果显示其米氏常数（Km）为10.13 mM，其酶促反应最大速度（VMAX）为5.24×10-8 Ms-1。
3.细胞毒性实验结果显示单纯的FPNs在弱酸性和中性条件下对细胞均没有明显毒性，而FPGs在弱酸性条件下细胞存活率有明显的随着材料浓度增加降低的趋势。DCFH-DA的共聚焦结果显示在弱酸性条件下，与FPGs共孵育的细胞内能明显生成大量绿色荧光，而在中性条件下并荧光并不明显。
结论
1.成功制备出可液固相变且形态稳定，具有良好的磁性和磁热性能的NFP生物磁铁。且NFP细胞毒性实验证实NFP对细胞没有明显毒性。
2.通过热解法合成的Fe3O4大小分布均匀，改性后水溶性良好。与GOx的FPGs的ESR图谱结果显示在弱酸性条件下，底物为H2O2和葡萄糖是能够产生·OH，FPGs 作为酶催化剂其有较好的催化效能。在细胞层面FPGs有随着浓度增加细胞存活率降低的线性关系，其次细胞内在弱酸性条件（pH=6.5）下FPGs能产生ROS。
第二部分 NFP-FPGs磁靶向药物递送系统的生物安全性实验及在肿瘤治疗实验
目的
验证NFP生物磁铁与FPGs联合的磁靶向系统在体内的生物安全性、体内分布情况及肿瘤治疗效果。
方法
首先选取正常的 5 周大小 BALB/c 雌性小鼠，分成不同的组处理观察分为生理盐水组、单纯NFP生物磁铁组、单纯FPGs注射组、NFP和FPGs联合注射组，每2天测量一次体重，30天时取血做检测和活体组织做切片。选取15只4T1荷瘤裸鼠肿瘤原位注射NFP生物磁铁并充磁后，再次给予尾静脉注射FPGs，并设置注射肿瘤原位注射NFP生物磁铁但不进行充磁组和单纯尾静脉FPGs注射组，通过活体荧光成像观察FPGs在体内的分布情况。选取30只荷瘤裸鼠随机分为5组用给予不同治疗方法处理，观察肿瘤大小变化，并去组织切片做回顾分析。
结果
体内安全性评价的结果显示，30 天之后正常的小鼠经过不同的处理之后体重未发现明显的下降，切片和血液的结果显示单独的FPGs和NFP 及 NFP-FPGs 连用都不会对小鼠产生明显的毒性。活体荧光的结果显示已经植入 NFP 并且充磁之后的荷瘤裸鼠在 2 小时后会有 FPGs在肿瘤区域明显聚集在24小时后未见明显消退。荷瘤裸鼠体内治疗实验的结果显示NFP磁热联合FPGs靶向连锁催化治疗的效果明显优于其他单独治疗的组。
结论
NFP-FPGs在正常小鼠体内有较好的生物安全性，NFP-FPGs联合形成的磁靶向系统能有效地通过充磁后 NFP 生物磁铁的磁力吸引FPGs到达肿瘤区域，同时在磁热、磁靶向和连锁催化的治疗方式荷瘤老鼠身上有良好的治疗效果。
目的
1.制备液固相变可充磁的NdFeB/Fe3O4/PLGA（NFP）生物磁铁,并对其进行表征和性能检测。
2.制备载葡萄糖氧化酶的超顺磁性四氧化三铁 Fe3O4-PEG-GOx （FPGs）并对其进行表征和性能检测。
3.NFP 生物磁铁和 FPGs 细胞毒性实验，荧光共聚焦观察细胞内FPGs产生ROS的能力。
方法
1.制备NdFeB/Fe3O4/PLGA的溶液，在体外验证其液固相变性能并用扫描电镜和能量色散X线观察其微观结构和元素分布。对NFP生物磁铁进行充磁后用特斯拉磁力探测计探测其磁力。将不同剂量的 NFP生物磁铁暴露交变磁场下并用红外成像仪记录的温度变化。
2.热分解法制备粒径为15±5 nm的氧化铁核心（Fe3O4），用DSPE-PEG-NH2修饰后通过碳二亚胺法将GOx连接在修饰过的表面。通过透射电镜分别观察Fe3O4、Fe3O4-PEG-NH2（FPNs）、Fe3O4-PEG-GOx(FPGs)的形貌，并分别用马尔文粒径分析仪分析其粒径和电位。本实验采用DMPO作为羟基自由基（·OH）的捕获剂，来检测FPGs在不同底物（H2O2、Glu）不同pH（pH=7.4，pH=6.0）的条件下产生羟基自由基的能力。通过·OH氧化TMB的显色反应进行FPGs的动力学研究。
3.培养4T1小鼠乳腺癌细胞并用CCK-8试剂盒分别检测在不同条件下FPNs、FPGs及NFP生物磁铁的细胞毒性。用2,7-二氯荧光黄双乙酸盐（DCFH-DA）探针分别检测在不同pH的条件下细胞内FPNs、FPGs产生·OH的能力。
结果
1.首先将制备的 NFP 的溶液注射入 PBS 中观察到可 NFP迅速固化形成稳定的块状，无崩解、溃散现象。扫描电镜结果显示NFP生物磁铁有均匀稳定的表面，元素分布图像显示出NFP内部各元素分布均匀。红外热像图结果显示NFP生物磁铁能对交变磁场响应产热，其温度与NFP生物磁铁的剂量呈正相关，的75μl的NFP生物磁铁在交变磁场下 3min 可以升温至 62.3±1.50℃。用充磁机对不同剂量（25μL， 50μL，75μL，100μL）的固态NFP生物磁铁进行充磁，特斯拉磁力探测计的结果显示充磁后磁力大小与剂量呈正相关。
2.透射电镜的结果显示疏水性的Fe3O4成球形，形态规则，大小均匀。用DSPE-PEG-NH2修饰后通过碳二亚胺法连接GOx的Fe3O4-PEG-GOx（FPGs）透射电镜观察形态未发生明显变化。动态光散射仪检测出修饰后Fe3O4-PEG-NH2的粒径为31.5±3.4nm，连接GOx后粒径增加到78.3±7.5nm，电位由-4.15 mV减小到-17.7mV。FPGs在底物为H2O2和葡萄糖时且 pH=6.0 时 DMPO 捕获·OH 的结果的 ESR 图谱上显示DMPO/·OH 的特征性强信号，在 pH=7.4 的中性条件下则未见明显的DMPO/·OH信号。FPGs的酶动力学结果显示其米氏常数（Km）为10.13 mM，其酶促反应最大速度（VMAX）为5.24×10-8 Ms-1。
3.细胞毒性实验结果显示单纯的FPNs在弱酸性和中性条件下对细胞均没有明显毒性，而FPGs在弱酸性条件下细胞存活率有明显的随着材料浓度增加降低的趋势。DCFH-DA的共聚焦结果显示在弱酸性条件下，与FPGs共孵育的细胞内能明显生成大量绿色荧光，而在中性条件下并荧光并不明显。
结论
1.成功制备出可液固相变且形态稳定，具有良好的磁性和磁热性能的NFP生物磁铁。且NFP细胞毒性实验证实NFP对细胞没有明显毒性。
2.通过热解法合成的Fe3O4大小分布均匀，改性后水溶性良好。与GOx的FPGs的ESR图谱结果显示在弱酸性条件下，底物为H2O2和葡萄糖是能够产生·OH，FPGs 作为酶催化剂其有较好的催化效能。在细胞层面FPGs有随着浓度增加细胞存活率降低的线性关系，其次细胞内在弱酸性条件（pH=6.5）下FPGs能产生ROS。
第二部分 NFP-FPGs磁靶向药物递送系统的生物安全性实验及在肿瘤治疗实验
目的
验证NFP生物磁铁与FPGs联合的磁靶向系统在体内的生物安全性、体内分布情况及肿瘤治疗效果。
方法
首先选取正常的 5 周大小 BALB/c 雌性小鼠，分成不同的组处理观察分为生理盐水组、单纯NFP生物磁铁组、单纯FPGs注射组、NFP和FPGs联合注射组，每2天测量一次体重，30天时取血做检测和活体组织做切片。选取15只4T1荷瘤裸鼠肿瘤原位注射NFP生物磁铁并充磁后，再次给予尾静脉注射FPGs，并设置注射肿瘤原位注射NFP生物磁铁但不进行充磁组和单纯尾静脉FPGs注射组，通过活体荧光成像观察FPGs在体内的分布情况。选取30只荷瘤裸鼠随机分为5组用给予不同治疗方法处理，观察肿瘤大小变化，并去组织切片做回顾分析。
结果
体内安全性评价的结果显示，30 天之后正常的小鼠经过不同的处理之后体重未发现明显的下降，切片和血液的结果显示单独的FPGs和NFP 及 NFP-FPGs 连用都不会对小鼠产生明显的毒性。活体荧光的结果显示已经植入 NFP 并且充磁之后的荷瘤裸鼠在 2 小时后会有 FPGs在肿瘤区域明显聚集在24小时后未见明显消退。荷瘤裸鼠体内治疗实验的结果显示NFP磁热联合FPGs靶向连锁催化治疗的效果明显优于其他单独治疗的组。
结论
NFP-FPGs在正常小鼠体内有较好的生物安全性，NFP-FPGs联合形成的磁靶向系统能有效地通过充磁后 NFP 生物磁铁的磁力吸引FPGs到达肿瘤区域，同时在磁热、磁靶向和连锁催化的治疗方式荷瘤老鼠身上有良好的治疗效果。