探讨载锰焦糖碳纳米球（Mn-CNS）在乳腺癌同步体内MRI与光热治疗中的应用价值。
方法采用无水葡萄糖作为碳源制备焦糖碳纳米球（CNS），表面吸附Mn2+制得Mn-CNS。在pH=7.4、6.0、5.0的超纯水体系中分别配制锰浓度依次为0、0.14、0.28、0.57、1.14、2.28 mmol/L的Mn-CNS溶液，测定不同pH体系内Mn-CNS水溶液的MR信号值，得到弛豫率。评估Mn-CNS细胞毒性，病理检查评估系统毒性。采用电感耦合等离子体质谱分析人乳腺癌细胞（MCF-7）、人正常乳腺上皮细胞（MCF-10A）和人巨噬细胞对Mn2+的摄取。小鼠乳腺癌4T1细胞乳腺癌动物模型成功后，将小鼠采用数字表法随机分为4组，每组6只，分别采用瘤内注射生理盐水+近红外激光（NIR）、静脉注射生理盐水+NIR、瘤内注射Mn-CNS+NIR、静脉注射Mn-CNS+NIR。瘤内注射30 min、尾静脉注射12 h后，用808 nm激光持续照射肿瘤部位10 min，记录肿瘤部位的温度变化，观察各组相对肿瘤体积变化。通过小鼠尾静脉注射Mn-CNS（含Mn为4 mg/kg），分别在注射前、注射后15 min、30 min、1 h、2 h、3 h、4 h、12 h、24 h、48 h、4 d采集MRI图像。采用t检验比较Mn-CNS孵育前后，不同细胞内Mn2+量的变化及不同处理组的肿瘤体积差异。
结果在pH=7.4、6.0、5.0的体系里，Mn-CNS弛豫率分别为5.42、3.48、0.18 L ·mmol-1·s-1。在25、50、100、200 μg/ml的Mn-CNS培养浓度内，4T1细胞活力均维持在90%以上。MCF-7、人巨噬细胞均摄取一定量的Mn2+，摄取前后的差异有统计学意义（P<0.05）；MCF-10A摄取后细胞内的Mn2+的量稍高于摄取前，但差异无统计学意义（P>0.05）。各组荷4T1瘤小鼠尾静脉、瘤内注射生理盐水后，光热治疗10 min，小鼠肿瘤温度升高，肿瘤内注射Mn-CNS组>静脉注射Mn-CNS组>静脉注射生理盐水组>肿瘤注射生理盐水组。光热治疗后，瘤内注射生理盐水组和Mn-CNS组的相对肿瘤体积差异有统计学意义（t=－2.724，P<0.05），静脉注射生理盐水和Mn-CNS组的相对肿瘤体积差异也有统计学意义（t=－5.193，P<0.05）。荷4T1瘤小鼠尾静脉注射Mn-CNS后，肿瘤的T1信号强度逐渐上升，4 h达到强化峰值，之后信号强度值保持稳定并在12 h略下降，而后逐渐降低至正常；肾脏T1信号强度变化趋势与肿瘤组织一致，强化程度高于肿瘤，而肝脏组织强化程度最低。
结论Mn-CNS生物相容性高并可自降解，同步实现靶向MRI和精准光热治疗，在乳腺癌一体化诊疗中具有重要的价值。