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随着纳米科技的发展,磁性Fe3O4纳米粒子(NPs)在组织修复、免疫测定、热疗、药物输送、细胞分离和磁共振成像(MRI)造影等方面拥有广阔的应用前景,生物医学应用要求磁性纳米粒子具有良好的稳定性、水溶性、生物相容性以及优异的磁功能特性。
本实验,首先合成并制备了油酸修饰的Fe3O4纳米粒子(oleic-Fe3O4),并用两亲性聚合物Poly(maleicanhydridealt-1-tetradecene)(30000-50000)(PMAT)对oleic-Fe3O4进行表面修饰后,获得了具有良好水溶性和稳定性的PMAT-Fe3O4纳米粒子。利用透射电镜(TEM)、动态光散射(DLS)、傅立叶红外分光光度计(FT-IR)、振动样品磁强计(VSM)、热重分析仪(TGA)等分析手段对粒子的结构和性质进行表征。同时作为对比,合成了水溶性的四甲基胺修饰的TMAOH-Fe3O4纳米粒子。
利用MRI,分别测定了两种粒子的弛豫时间(T)和弛豫率(r),发现PMAT-Fe3O4NPs拥有比TMAOH-Fe3O4NPs高得多的T2弛豫率(r2)。研究表明,由于高分子聚合物的修饰引起纳米粒子发生部分聚集,这是导致其比单分散性的纳米粒子具有更高的弛豫率的原因,由于PMAT-Fe3O4NPs不仅具有较高的弛豫率,而且具有的合适尺寸有利于实现肝部网状内皮系统的MRI造影,具有开发成为优秀MRI造影剂的潜力。
为了研究PMAT-Fe3O4NPs造影性能,实验采用小鼠模型,经小鼠尾静脉注射后,粒子很快被动靶向到小鼠肝脏,通过MRI研究发现,小鼠肝部T2信号强度明显迅速降低,并能保持较长的时间。