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恶性肿瘤的磁靶向热疗
将磁性材料导入肿瘤区域后,置于交变磁场下使靶区温度升高到41°C以上的热疗方法称磁靶向热疗.近年来,随着生物技术、纳米技术、材料科学、电磁学等学科的飞速发展,磁靶向热疗越来越引起广大学者的关注.介绍恶性肿瘤磁靶向热疗的历史、现状及发展.
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紫杉醇磁性纳米微球的体外试验研究
紫杉醇是疗效较好的广谱抗肿瘤药物之一[1,2],由于其副作用如骨髓抑制和心脏毒性使临床应用受到限制.近年来国内外研究人员对抗肿瘤药物靶向给药以减轻对全身的毒副作用进行了广泛的研究[3,4].本研究将紫杉醇制成纳米微球,实行靶向注射给药,进一步采用磁感应发热使局部过热,杀灭肿瘤细胞,可大大减少用药剂量,适当延长药物作用时间,更有效地治疗肿瘤,减轻紫杉醇的毒副作用.本文研究了用紫杉醇、四氧化三铁磁流体和明胶制备纳米微球在高频交变磁场中的发热效应.
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铁磁流体联合交变磁场对人肝癌细胞HepG2的影响
目的 探讨一定的交变磁场不同浓度Fe3O4磁流体热疗对人肝癌细胞HepG2的影响.方法 在肝细胞的培养液中分别加入不同浓度的Fe3O4磁流体,暴露在交变磁场中30 min后,采用MTT法、细胞计数、光镜、荧光显微镜、流式细胞仪等观察经过上述药物处理后,肝癌细胞活细胞数的光密度值、杀伤率、生长曲线、细胞形态变化、细胞周期及凋亡情况.结果 随着磁流体中Fe304纳米粒浓度的增加,①细胞培养液的温度分别上升到38.9～47.2 ℃;Fe3O4浓度≥4.5 mg/mL时,温度＞41℃;②细胞增殖抑制增强,肝癌细胞活细胞数的光密度值下降,杀伤率(cytotoxity index,CI)增加;当Fe3O4浓度≥4.5 mg/mL时,CI≥50%,CI高达85.91%,呈明显的量效关系(P＜0.001);③细胞核染色质凝聚、浓缩,有的成半月形或梅花瓣状改变,尤以Fe3O4浓度≥4.5mg/mL时变化明显;④细胞周期停滞于S期,S期细胞增加,凋亡率增加;Fe3O4浓度从4.5 mg/mL增加到6.0mg/mL时,凋亡率分别由27.06%增加到66.05%;Fe3O4浓度为3.0 mg/mL时,温度为39.8℃＜40℃,凋亡率为14.22%(P＜0.001).结论 交变磁场作用下,随Fe3O4浓度增加,温度升高,磁流体对人肝癌细胞HepG2毒性增强,细胞凋亡增加;磁流体中Fe3O4浓度与其成明显的量效依赖关系.
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铁磁热籽加温治疗肿瘤机理研究现状
具有铁磁性的热籽合金可在交变磁场下产热并具有自控温特性,在影像学指导下植入肿瘤组织能精确、适形加热肿瘤而不需外部导线连接,其植入过程同近距离放射性非常相似,但与之相比又具有一些优点.本文将对这方面的内容以及该技术的基本机理和研究现状做简要介绍.
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低频交变磁场安全性的研究
目的: 本文研究50 Hz交变磁场对小鼠骨髓嗜多染红细胞(PCE)微核率和血象的影响。材料和方法:用50 Hz交变磁场作用于小鼠,每天4小时,10天后检测小鼠骨髓嗜多染红细胞微核率和血液学指标。结果:表明经强度为10 mT的低频交变磁场作用10天后的小鼠微核率与阴性对照组比较无显著性差异,而强度为15 mT的实验组较阴性对照组微核率有明显增高(P<0.05)较阳性对照组仍有显著性差异(P<0.01)10 mT和15 mT的实验组的红细胞数均无明显改变,但白细胞数明显下降(P<0.05)。结论:提示当小鼠受到15 mT交变磁场作用时可使细胞微核率增加,可能会致突变。
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交变磁场作用下磁性Fe3O4纳米粒子诱导肝癌细胞凋亡机制
目的:观察磁性四氧化三铁纳米粒子(Fe3O4)在交变磁场(EMF)作用下对肝癌细胞凋亡相关因子的影响.方法:培养大鼠肝癌CBRH-7919细胞,分为正常对照组、交变磁场照射组、100 μg/mL Fe3O4纳米粒子组、交变磁场+100 μg/mL纳米Fe3O4组.酶生化法检测超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)含量;Western Blot检测Bax、Bcl-2表达及细胞色素C从线粒体至胞浆的释放;荧光酶标仪测定Caspase-3活性.结果:交变磁场协同磁性Fe3O4纳米粒子作用于CBRH-7919细胞能使Bax表达上调,而凋亡抑制基因Bcl-2表达下调,促进细胞色素C从线粒体释放至胞浆,增加Caspase-3活性.交变磁场、磁性Fe3O4纳米粒子单独作用组对结果无影响.结论:在交变磁场作用下,Fe3O4纳米粒子诱导CBRH-7919细胞凋亡的机制与Bax表达增加、Bcl-2表达减少、细胞色素C的释放及Caspase-3活性增加有关.
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一种观察纳米铁氧化物在交变磁场中升温情况的技术
背景与目的:铁磁性物质具有在交变磁场中升温的特性,将其引入肿瘤组织并外加交变磁场有望提高加温治疗的靶向性和疗效,为此本研究拟在体外建立一种能够直观反映微量铁氧化物微粒在交变磁场中升温情况的技术.方法:滴加熔化的聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)于载玻片上,冷却后形成单层结晶.在结晶上覆盖裂成两部分的血盖片,血盖片的裂隙间留有0.5～1 mm的缝隙,填充一定质量的铁氧化物Fe3O4微粒于此缝隙间,该装置命名为模拟血管床.将模拟血管床置于交变磁场中作用15 min,偏振光显微镜下观察PEG结晶图像的变化.根据PEG结晶被熔化的情况以及PEG的熔点确定Fe3O4升温的温度范围.结果:在交变磁场中质量低达5 mg的Fe3O4即可升温超过45℃～50℃,15 mg的Fe3O4升温不高于59℃～61℃,质量达25 mg时升温可高于59℃～61℃.对于同一熔点的PEG,Fe3O4质量越大PEG被熔化的结晶面积越大;对于相同质量的Fe3O4,PEG熔点越高所被熔化的结晶面积越小.结论:利用模拟血管床装置可直观显示纳米铁氧化物在交变磁场中的升温效应,为研究磁感应加温对肿瘤细胞的生物学作用提供一定的实验依据.
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磁流体肿瘤热疗的研究进展
肿瘤治疗的方法层出不穷,手术、放疗与化疗依然是当前治疗的主要手段。随着科技的进步,尤其是物理医学与医学影像学的发展,物理治疗逐渐成为医学与工程界的研究热点,其中热疗是目前国内外学者研究的热点之一。针对磁流体热疗,从工程学角度和临床实验两方面详细介绍了磁流体材料的制作、交变磁场发生设备的开发以及磁流体热疗实验、动物试验和临床应用研究等,概括了磁流体热疗的研究进展。
