论文部分内容阅读
目的开发一种新型超顺磁性纳米材料Pt3Co，探讨其作为T2造影剂用于活体磁共振成像（magnetic response imaging，MRI）的可行性及价值。方法①合成磁性纳米颗粒Pt3Co，采用十八碳烯聚乙二醇（polyethylene glycol，PEG）修饰其水溶性得到Pt3Co-PEG，并对其稳定性、表征及磁性特征进行研究。②将小鼠乳腺癌细胞4T1、人乳腺癌细胞sk-br-3、正常人肝细胞HL-7702及人肾上皮细胞293T分别与不同浓度Pt3Co-PEG结合，通过MTT比色法、乳酸脱氢酶（LDH）泄露试验及细胞内活性氧（ROS）检测实验进行Pt3Co-PEG体外毒性研究。③将荷4T1肿瘤的两组雌性Balb/c小鼠分别经尾静脉注射相同剂量的Pt3Co-PEG和Resovist（商用MR T2造影剂），于不同时间点（2h、6h、24h）进行小鼠肿瘤组织及肝脏的T2成像，并测量其T2信号值。④经尾静脉注射一定量Pt3Co-PEG的5组（包括1组对照组）同周龄健康雌性Balb/c小鼠，于注射后不同时间（1d、7d、30d、60d）用摘眼球法取血，进行血常规及血生化分析；同时取其包括肝脏、脾脏、肾脏、心脏、肺脏、小肠等在内的主要器官组织进行苏木精和伊红（HE）染色；以此来实现活体长期毒性监测。⑤在④中每组小鼠取过血及主要脏器后，再取其肝脏、脾脏、肾脏、心脏、肺脏、小肠、骨骼、肌肉及皮肤等器官组织，通过烧ICP法检测Pt、Co元素在小鼠体内的生物分布状况。结果①透射电子显微镜下，Pt3Co呈均匀分布的颗粒状，粒径约6nm；经PEG修饰后，Pt3Co-PEG在不同生理溶液中均有较好的稳定性；磁滞曲线显示Pt3Co-PEG具有超顺磁性；近红外图显示吸收波长3000cm-1处有修饰的十八碳烯聚乙二醇分布；3.0T磁共振成像仪测得Pt3Co-PEG的T2弛豫率可达451.2mM/s，远远高于商用T2造影剂Resovist（其T2弛豫率约为193.4mM/s）；②系列体外毒性实验显示Pt3Co-PEG在较高浓度时亦未见明显细胞毒性；③两组荷4T1小鼠模型尾静脉注射相同剂量Pt3Co-PEG和Resovist后，随着时间的推移，Pt3Co-PEG组小鼠肿瘤区域的T2信号值降低幅度明显大于Resovist组，而两组的肝脏部位T2信号变化趋势相似；④活体长期毒性实验结果显示，血生化、血常规指标均在正常范围内；主要脏器HE染色与对照组相比未见明显差异；⑤长期生物分布结果显示，在小鼠尾静脉注射一定量的Pt3Co-PEG60d以后，Pt、Co元素在肝、脾及小肠中仍有较高量的残留，该问题有待通过改善Pt3Co-PEG磁性纳米颗粒的表面修饰来解决。结论超顺磁性纳米颗粒Pt3Co-PEG在生理环境下具有较好的稳定性和极强的顺磁性。小鼠体内MR成像结果显示Pt3Co-PEG能明显降低肝脏及肿瘤组织的T2信号，尤其在肿瘤部位的成像效果优于目前商用造影剂Resovist。经过长期系统的体内外毒性实验及生物分布结果显示，虽然Pt3Co-PEG在生物体内有一定量的残留，但没有明显的生物毒性。因此，本实验组合成的Pt3Co-PEG有望成为新一代的高效MR T2造影剂，用于肿瘤诊断。