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第一部分 99mTc标记FC131修饰的低代树状大分子金纳米颗粒的制备研究目的:放射性核素99mTc标记FC131修饰的树状大分子金纳米颗粒的制备和表征。研究方法:先将FC131与COOH-PEG-COOH反应得到COOH-PEG-FC131;再将cDTPAA与G2.NH2反应,合成G2-DTPA;随后COOH-PEG-FC131与G2-DTPA反应合成得到G2-DTPA-PEG-FC131。通过~1H NMR光谱表征DTPA和FC131-PEG在G2PAMAM树状大分子表面的修饰程度;按照树状大分子与金盐摩尔比为1:6进行NaBH4还原反应,得到{(Au~0)6-G2-DTPA-(PEG-FC131)}DENPs和{(Au~0)6-G2-DTPA-mPEG}DENPs纳米颗粒,经99mTc标记后,制备得到{(Au~0)6-G2-99mTc-DTPA-(PEG-FC131)}DENPs。在用放射性核素99mTc标记之前,测定FC131修饰的Au DENPs纳米颗的表征;在用放射性核素99mTc标记之后,测定标记物在PBS溶液中不同时间点放射性化学纯度,评价{(Au~0)6-G2-99mTc-DTPA-(PEG-FC131)}和{(Au~0)6-G2-99mTc-DTPA-mPEG}DENPs体外放射性稳定性。研究结果:在放射性核素99mTc标记之前,氢核磁共振光谱(~1H NMR)测量结果表明,在{(Au~0)6-G2-DTPA-(PEG-FC131)}DENPs中,每个PEG分子表面修饰0.7个FC131肽,每个G2 PAMAM树状大分子表面分别修饰有7.1个DTPA和3.2个FC131-PEG;在{(Au~0)6-G2-DTPA-mPEG}DENPs中,每个G2 PAMAM树状大分子修饰7.9个mPEG。经过纳米粒度与电位分析仪(DLS)测试,结果发现靶向和非靶向Au PENPs的水合动力学直径分别为193.9±7.76 nm和153.5±9.06nm,具有低多分散指数。使用透射电子显微镜(TEM)测量靶向和非靶向Au PENPs的Au核尺寸和形态,两种Au DENPs均具有球形形态,较小的尺寸差异,靶向和非靶向Au PENPs的平均直径分别为1.8±0.36 nm和2.1±0.45 nm。此外,合成的Au DENPs的UV-vis光谱中观察到540 nm处的特征性高峰,证明了成功捕获Au NPs。此外,{(Au~0)6-G2-99mTc-DTPA-(PEG-FC131)}和{(Au~0)6-G2-99mTc-DTPA-mPEG}DENPs的放射标记率分别为72.6±4.1%和71.3±3.4%,经PD-10脱盐层析柱分离纯化后放射性化学纯度大于99%,标记物放置于PBS中12小时内放射性化学纯度仍大于90%,因此{(Au~0)6-G2-99mTc-DTPA-(PEG-FC131)}和{(Au~0)6-G2-99mTc-DTPA-mPEG}DENPs具有高的放射性化学纯度和良好的放射性化学稳定性。结论:本研究成功制备了99mTc标记FC131修饰的低代树状大分子金纳米颗粒,在99mTc放射性标记之前,FC131修饰的Au DENPs具有均匀的尺寸分布和良好的表征;FC131修饰的Au DENPs经99mTc标记后,具有较高的放射性化学纯度和良好的放射性化学稳定性。第二部分 {(Au~0)6-G2-DTPA-(PEG-FC131)}DENPs的体外生物相容性和肿瘤细胞的靶向性研究研究目的:{(Au~0)6-G2-DTPA-(PEG-FC131)}DENPs的体外生物相容性和肿瘤细胞的靶向性研究。研究方法:采用CCK-8和激光共聚焦实验检测{(Au~0)6-G2-DTPA-(PEG-FC131)}和{(Au~0)6-G2-DTPA-m PEG}DENPs的体外生物相容性。通过ICP-OES实验分析{(Au~0)6-G2-DTPA-(PEG-FC131)}DENPs的体外肿瘤靶向性。采用SPECT/CT分析FC131标记的树状大分子金纳米颗粒的体外肿瘤靶向显像。研究结果:通过CCK-8实验测定{(Au~0)6-G2-DTPA-(PEG-FC131)}和{(Au~0)6-G2-DTPA-m PEG}DENPs的生物相容性。结果表明用靶向和非靶向Au DENPs处理的C6细胞在高达200μM的浓度下具有高于95%的存活率,与PBS处理的C6细胞相比没有显着差异(P>0.05)。另外,使用激光共聚焦实验评估细胞骨架形态。实验结果表明用不同Au浓度的靶向和非靶向Au DENPs处理的C6细胞均维持正常的细胞骨架和细胞核,没有细胞骨架和细胞膜破坏,与PBS处理的细胞无明显差异,进一步证明了合成材料良好的生物相容性。为了研究FC131修饰的Au DENPs对高表达CXCR4的肿瘤细胞的靶向特异性,使用ICP-OES定量实验和CT显像实验分析{(Au~0)6-G2-DTPA-(PEG-FC131)}和{(Au~0)6-G2-DTPA-m PEG}DENPs的肿瘤靶向性摄取,以及通过SPECT显像实验研究{(Au~0)6-G2-99mTc-DTPA-(PEG-FC131)}和{(Au~0)6-G2-99mTc-DTPA-m PEG}DENPs的肿瘤靶向性。ICP-OES实验结果表明在Au浓度在0到16μM的范围中,靶向Au DENPs处理的C6细胞比非靶向组有更高的摄取,并且两者之间存在明显的细胞摄取差异,随着Au浓度的增加,差异更为显着。对于体外C6细胞CT成像,与非靶向Au DENPs处理的C6细胞相比,在Au浓度为20μM时,靶向Au DENPs处理的C6细胞的CT值是非靶向Au DENPs处理细胞CT值的2.2倍。对于体外SPECT显像结果表明,放射性核素99mTc标记后,在放射性浓度为400μCi/m L时,靶向Au DENPs处理的C6细胞的定量SPECT信号强度是用非靶向Au DENPs处理的信号强度的7.3倍。这证明了{(Au~0)6-G2-99mTc-DTPA-(PEG-FC131)}DENPs能够对体外高表达CXCR4的肿瘤细胞进行靶向SPECT/CT成像。结论:{(Au~0)6-G2-DTPA-(PEG-FC131)}DENPs具有良好的生物相容性。相比于{(Au~0)6-G2-DTPA-m PEG}DENPs,{(Au~0)6-G2-99mTc-DTPA-(PEG-FC131)}DENPs对体外高表达CXCR4的肿瘤细胞具有明显靶向性。第三部分 {(Au~0)6-G2-99mTc-DTPA-(PEG-FC131)}DENPs的体内生物相容性和肿瘤的靶向性研究研究目的:{(Au~0)6-G2-99mTc-DTPA-(PEG-FC131)}DENPs的体内生物相容性和肿瘤的靶向特异性研究。研究方法:建立荷C6胶质瘤裸鼠模型。通过H&E染色分析{(Au~0)6-G2-DTPA-(PEG-FC131)}和{(Au~0)6-G2-DTPA-m PEG}DENPs的组织学潜在毒性。通过SPECT/CT显像验证{(Au~0)6-G2-99mTc-DTPA-(PEG-FC131)}DENPs对肿瘤的体内靶向特异性。研究结果:通过H&E染色探究{(Au~0)6-G2-DTPA-(PEG-FC131)}和{(Au~0)6-G2-DTPA-m PEG}DENPs的组织学潜在毒性。结果表明,靶向和非靶向Au DENPs注射进健康裸鼠体内2周后,裸鼠的主要脏器(心脏,肝脏,脾脏,肺脏和肾脏)未观察到明显的组织坏死和损伤,表明{(Au~0)6-G2-DTPA-(PEG-FC131)}和{(Au~0)6-G2-DTPA-m PEG}DENPs在体内具有良好的生物相容性。{(Au~0)6-G2-99mTc-DTPA-(PEG-FC131)}DENPs处理的裸鼠SPECT显像中,肿瘤信号强度远高于99mTc标记的非靶向Au DENPs处理的裸鼠,特别在注射后8 h时,用99mTc标记的靶向Au DENPs处理的裸鼠肿瘤SPECT信号强度是用99mTc标记的非靶向Au DENPs处理的裸鼠的3.3倍。99mTc标记的Au DENPs主要在肝脏和脾脏中积累,其他器官具有相对低的放射性水平,包括心脏,肺,肿瘤,肾,肠,胃和软组织。同样,在CT显像中观察到类似的趋势,结果显示,靶向Au DENPs处理的裸鼠肿瘤CT值稳定增加,注射后8 h达到峰值,而非靶向Au DENPs处理的裸鼠肿瘤CT值未发现显着变化,在注射后8 h时,用靶向Au DENPs处理的裸鼠肿瘤CT值是用非靶向Au DENPs处理的裸鼠肿瘤CT值的2.1倍。以上结果表明{(Au~0)6-G2-99mTc-DTPA-(PEG-FC131)}DENPs能够作为纳米探针用于高表达CXCR4肿瘤的SPECT/CT显像。结论:{(Au~0)6-G2-DTPA-(PEG-FC131)}DENPs具有良好的组织生物相容性。相比于{(Au~0)6-G2-99mTc-DTPA-m PEG}DENPs,{(Au~0)6-G2-99mTc-DTPA-(PEG-FC131)}DENPs对高表达CXCR4的肿瘤具有显著靶向特异性。