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菲立磁增强MRI在肝脏病变中的应用
对 17例肝脏占位性病变的患者,进行 MR平扫和菲立磁增强 MRI检查,扫描序列为 T2W/TSE、 T1W/SE、 T2FS/TSE和 T2W/FFE、 T1W/FFE,比较增强前后肝脏的信噪比( SNRN)和病灶信噪比( SNRM)及发现病灶的数量、形态.结果表明菲立磁增强 T2W/TSE, T2FS/TSE 、 T2W /FFE可明显提高肝脏占位性病变的检出率, T1W/SE和 T1W/FFE在肝脏局灶性病变的定性诊断中具有潜在价值.
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MRI活体监测脂肪干细胞治疗大鼠脑梗死
目的:使用7.0T磁共振监测SPIO标记的脂肪干细胞(ADSCs)原位移植入大鼠脑梗塞模型的治疗效果.方法:从2周龄大鼠的腹股沟脂肪组织中分离脂肪干细胞传代培养,使用脂多糖聚乙烯亚胺(PEI)/SPIO纳米复合材料标记后原位移植入MCAO模型大鼠(n=8),对照组注射不含细胞的培养基.使用MRI在造模后的2小时,1天,3天及7天对大鼠头部进行扫描,成像序列包括:RARET2,DWI and DTI.实验终点安乐死大鼠,脑组织切片进行普鲁士蓝染色.结果:ADSCs细胞爬片普鲁士蓝染色结果显示标记率达95％以上(Fe:7μg/mL).统计学分析显示造模后7天细胞治疗组的平均梗死体积(36.61±2.46)较对照组平均梗死体积(39.62±1.31)减小,两组存在显著的统计学差异(P<0.05).Eigenvector maps上也显示治疗组与对照组相比,梗死区有方向性的纤维明显增加.脑组织切片的普鲁士蓝染色显示,蓝染颗粒主要分布于梗死区周围的细胞内,另外一部分分布于血管内皮细胞内.结论:本研究提供了ADSCs对脑梗死有效性的一些证据,ADSCs或许可作为脑梗死细胞治疗的重要细胞来源.
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超顺磁性氧化铁标记人Flk-1+CD31-CD34-间充质干细胞对细胞增殖及向神经细胞分化的影响
目的 探讨磁共振增强剂超顺磁性氧化铁(SHO)标记人Flk-1+CD31-CD34-间充质干细胞(hMSCs)对细胞增殖及向神经细胞分化的影响.方法 实验组hMSCs与含SPIO 50 mg/L及多聚赖氨酸(PLL)1.5 mg/L的培养基孵育过夜(12～18 h).通过生长曲线测定、台盼蓝染色及流式细胞仪检测评价SPIO对hMSCs增殖能力、细胞活性及细胞表面标志物的影响.经神经诱导后,通过免疫荧光法测定神经细胞特异性标志物的表达.结果 连续测定7 d细胞活性,活细胞率均超过90%,对照组及实验组生长曲线符合对数生长模式.两组细胞均表达CD44、CD105及Flk-1,而CD31、CD34为阴性.神经诱导后,神经特异性标志物的荧光A值在两组间无统计学差异.结论 SPIO作为磁共振活体示踪剂是安全、有效的.
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卵巢癌特异性MR分子探针的制备
目的 制备针对卵巢癌的特异性磁共振(magnetic resonance,MR)分子探针,并评价其体外转染SKOV3细胞的可行性.方法 琼脂糖凝胶阻滞实验确定探针中的多聚赖氨酸修饰的超顺磁性氧化铁(SPIO-PLL)及质粒pGenesil1-shRNA的佳质量比,荧光显微镜观察绿色荧光蛋白在细胞中的表达以检测探针是否进入细胞;透射电子显微镜观察探针中铁在细胞中的部位;CCK-8法检测探针的细胞毒性;MR扫描检测探针转染后细胞的T2*信号强度改变.结果 当SPIO-PLL和质粒的质量比达6∶1时,二者有效结合;探针体外转染细胞后,可观察到绿色荧光蛋白表达,检测到铁颗粒存在于胞质内;在探针浓度低于50 mg/L的范围内,细胞存活率高于80％;探针转染后细胞的T2*信号强度明显降低(P＜0.01).结论 成功制备卵巢癌特异分子探针,在体外成功转染卵巢癌SKOV3细胞,对细胞毒性小,可被MR扫描敏感检测.
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菲立磁胞内标记食蟹猴骨髓基质细胞
目的 探索利用菲市磁和转染试剂体外磁性标记食蟹猴骨髓基质细胞(BMSCs)方法 的可行性.方法 无菌条件下取食蟹猴骨髓,梯度密度离心法分离获取BMSCs,使用菲立磁一多聚赖氨酸复合物(FE-PLL)标记BMSCs,普鲁十蓝染色、电镜和台盼蓝排除实验等方法 鉴定FE-PLL标记食蟹猴BMSCs的效率和细胞的活力.倒置相差显微镜和免疫细胞化学方法 检测BMSCs的增殖和分化能力.结果菲立磁可以高效率地标记BMSCs,标记效率在99%左右.光镜和电镜下BMSCs胞质内分别可见细小的蓝色铁颗粒和许多包裹铁颗粒的囊泡.FE-PLL标记对BMSCs的活力、增殖和分化等能力没有明显的影响.结论 菲立磁可以用来体外标记食蟹猴BMSCs.
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聚乙烯亚胺包被的Fe3O4磁纳米颗粒对hAMSCs生物特性的影响
目的 探讨聚乙烯亚胺(PEI)包被的超顺磁性氧化铁(SPIO)标记人羊膜间充质干细胞(hAMSCs)的佳方法并检测hAMSCs的增殖.方法 分别用含铁浓度为6、8、10和12 mg/L的PEI-SPIO标记体外培养的hAMSCs,利用普鲁士蓝染色法和原子吸收分光光度法对PEI-SPIO的标记情况进行分析鉴定,将未标记组设为对照组；应用MTT法检测PEI-SPIO标记后hAMSCs的增殖活性.结果 hAMSCs经PEI-SPIO标记后,细胞内可检测到大量铁颗粒.PEI-SPIO标记具有浓度依赖性；10和12 mg/L浓度的PEI-SPIO明显抑制细胞增殖活力(P＜0.05).结论 浓度为8 mg/L的PEI-SPIO标记hAMSCs可获得良好的标记效果,并且不影响细胞的增殖活力.
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聚乙烯亚胺包被的Fe3O4磁纳米颗粒对hADSCs生物学特性的影响
目的 探讨聚乙烯亚胺(PEI)包被的超顺磁性氧化铁(spIo)对人脂肪间充质干细胞(hADSCs)生物学特性的影响.方法 从人皮下脂肪组织中分离、培养hADSCs并鉴定,选取第3代hADSCs,分别用含铁浓度为6、8、10和12 mg/L的DMEM/F12培养液共孵育.通过普鲁士蓝染色、MTT细胞增殖实验、锥虫蓝染色及多向分化诱导实验来探讨PEI-SPIO标记后,hADSCs的标记能力、细胞增殖和分化能力.结果 1)当铁终浓度为8、10和12 mg/L时,PEI-SPIO对hADSCs的标记率为99％,当铁终浓度＜8 mg/L时,PEI-SPIO对hADSCs的标记率为96％.2)当铁终浓度为6和8 mg/L时,PEI-SPIO标记的hADSCs的活细胞比率为99％,而当铁终浓度为10和12 mg/L时,活细胞比率为(79.03±2.25)％和(70.23±1.36)％,显著低于对照组(P＜0.01).3)当铁浓度为10和12 mg/L时,在诱导hADSCs分化过程中,细胞绝大多数死亡.结论 铁浓度8 mg/L为PEI-SPIO标记的适宜浓度,既能高效的标记hADSCs,又不影响hADSCs的细胞增殖、多向分化能力等生物学特性.
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小粒径磁共振成像超敏感纳米对比剂的研制及初步动物实验
目的 制备一种小粒径磁共振成像(MRI)超敏感的纳米对比剂并进行初步动物实验,探讨其用于分子影像学研究的可行性.方法 利用聚乙二醇(PEG)引发ε-己内酯(CL)开环聚合与自组装技术制备嵌段聚合物PEG-b-PCL,在其疏水性内核负载单颗粒超顺磁性氧化铁(SPIO)制成纳米对比剂.应用透射电子显微镜测量该纳米对比剂的粒径,原子吸收法测量其SPIO负载率,多平面回波SE序列测量T2值并计算横向弛豫率R2,同时对其进行磁学性质测量.将纳米对比剂由鼠尾静脉注射入Balb/c裸鼠体内,利用MRI于注射前、注射后1、3、6、12、24 h共6个时间点进行扫描,观察其在裸鼠体内的分布特点及循环时间.结果 制备的纳米对比剂粒径为(38±3)am,Fe3O4含量为37.0％,横向弛豫率R2为110 Fe(mmol/L)-1·s-1;磁学性质测定结果表明其具有超顺磁性.经外周静脉注射后,主要分布于肝脏,且循环时间长,与注射前相比,1 h信号强度明显降低(498±60比120±32,P＜0.05),至24 h降低至88+28(P＜0.05).结论 负载单颗粒SPIO的聚合物纳米对比剂粒径小、MRI超敏感,具有成为MRI对比剂并用于分子靶向成像的潜能.
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多聚左旋赖氨酸协同超顺磁性氧化铁标记大鼠C6脑胶质瘤细胞
目的 观察多聚左旋赖氨酸(PLL)协同超顺磁性氧化铁(SPIO)对大鼠C6胶质瘤细胞的标记率及对标记细胞生物活性的影响.方法 将未标记的C6胶质瘤细胞设为对照组,25 mg/L SPIO(A组)、25mg,LSPIO+0.75mg,LPLL(B组)、50mg,LSPIO+1.5mg,LPLL(C组)标记的C6胶质瘤细胞设为实验组.各组细胞处理后分别培养6、24及48 h进行MTS细胞活性检测;普鲁士蓝染色评定标记率;3.0 T MRI GRE/30° T2*WI序列对各组细胞体外成像,比较R2*值及信号强度差异.结果 各实验组细胞处理后48 h均未见细胞活性显著降低(均P>0.05).普鲁士蓝染色显示B组、C组细胞标记率均达到98%以上,而A组约为70%,SPIO与PLL混合标记细胞随SPIO浓度增高染色程度逐渐加深.3.0T MRI体外细胞成像对标记细胞有较敏感的信号变化,对照组及A、B、C组R2*值分别为11.76±5.74、12.13±4.39、61.22±27.85、90.07±35.59,对照组与A组间R2*值差异无统计学意义(P>0.05);B、C组分别与其它各组间比较差异均有统计学意义,且此两组之间差异亦有统计学意义(均P<0.01).结论 PLL可增强SPIO对C6脑胶质瘤细胞的标记作用并对标记细胞活性未产生明显影响.3.0T MRI GRE/30°T2*WI序列对离体标记细胞有较敏感的信号变化,R2*值随着细胞内SPIO浓度的增加而增大.25 mg/L SPIO+0.75 mg,L PLL可获得满意的体外标记效果.
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超顺磁性氧化铁标记骨髓间充质干细胞生物学特性及MR示踪成像研究进展
骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC)具有多向分化潜能,是良好的组织工程、基因工程的载体细胞.因此,通过移植MSC于活体内,对于创伤性疾病和组织缺损的修复与重建,具有广阔的临床应用前景[1,2].
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负载超顺磁性氧化铁颗粒聚合物纳米囊泡的制备及MR成像
目的 制备负载油性、水性超顺磁性氧化铁(SPIO)颗粒聚合物纳米囊泡,并观察其表征和MRI成像特点.方法 经多步化学反应得到共聚物聚乙二醇-聚(D,L-丙交酯)(PEG-PDLLA),通过多次乳化及溶剂挥散法使共聚物在水溶液中自组装成囊泡,并分别负载油性和水性SPIO.使用扫描电镜和透视电镜观察负载油性、水性SPIO聚合物纳米囊泡的直径、形态、分布,并用MRT2 mapping软件测量单纯SPIO水溶液、负载油性、水性SPIO聚合物纳米囊泡的T2弛豫率(1/T2).溶液浓度分别取原液、原液的1/2、1/4、1/8、1/16、1/32.结果 负载油性SPIO和水性SPIO聚合物纳米囊泡的的平均直径分别为( 182.2 ±23.9) nm、(191.7 ±28.7) nm.电镜显示油性SPIO均匀地分散于囊泡的中心膜上；水性SPIO以团簇的形式被包裹在囊泡的内腔中.负载SPIO的聚合物囊泡比单纯SPIO水溶液表现更高MRI敏感性.在相同铁离子浓度下,负载水性SPIO聚合物囊泡的T2弛豫率(1/8浓度时为4.60)高于负载油性SPIO聚合物纳米囊泡(1/8浓度时为2.85).结论 负载SPIO聚合物纳米囊泡比单纯SPIO水溶液表现出更高的MRI敏感性,负载水性SPIO聚合物囊泡的T2弛豫率高于负载油性SPIO聚合物纳米囊泡.
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高精度原子力显微镜用于超顺磁性氧化铁纳米粒子的表征
目的:将高精度原子力显微镜用于葡聚糖包被的超顺磁性氧化铁(SPIO)纳米粒子表征,探讨它作为载体用于磁共振成像的可能性.方法:通过共沉淀法合成SPIO,分别采用透射电镜和高精度原子力显微镜对粒子进行观察.结果:透射电镜显示葡聚糖包被的SPIO核心部分即铁粒子外形主要为球形,分布比较均匀,粒径不超过5nm,不能显示葡聚糖包被后的整个粒径;而高精度原子力显微镜显示葡聚糖包被的SPIO呈立方体形,颗粒均匀,核心铁粒子直径在5nm内,葡聚糖包被后的实际粒径在20～35nm之间.结论:对于葡聚糖包被的SPIO表征检测,高精度原子力显微镜大有可为.
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多元醇法合成SPIO标记大鼠ADSCs的成神经诱导潜能及体外MR成像
目的 探讨采用多元醇法合成的SPIO标记SD大鼠脂肪来源干细胞(ADSCs),进行成神经诱导和体外MRI成像的可行性.方法 分离、纯化、鉴定SD大鼠来源的ADSCs;确定安全有效的标记浓度和时间后,将SPIO与ADSCs共孵育.体外MRI条件下,采用T2-mapping序列观察标记组的标记细胞数、标记持久性,以及标记后标记组与未标记组间信号强度和T2值的差异.ICP-AES检测MRI中标记细胞的单铁含量.结果 12 μg/ml、25 μg/ml PEG/PEI修饰的SPIO和25 μg/ml PEG/PVP修饰的SPIO孵育12h后,可安全有效地对ADSCs进行标记;成神经诱导后,神经标记物Nestin、NSE有明显表达.体外MRI显示标记组的T2WI信号强度和T2值与未标记组差异均有统计学意义(P均＜0.001);103个细胞量即可引起T2WI信号和T2值的改变;PEG/PEI修饰的SPIO标记持久性维持到20天,PEG/PVP修饰的标记持久性维持到15天.当铁含量为1.56～1.8 pg/cell时,标记细胞的T2值与未标记细胞差异无统计学意义(P＞0.05).结论 多元醇法合成的SPIO可直接对ADSCs进行标记,标记后不仅可向神经方向诱导分化,还可进行体外MRI示踪成像.
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肝纤维化的SPIO增强磁共振成像研究
目的 旨在通过动物肝纤维化模型的超顺磁性氧化铁(SPIO)增强磁共振(MR)研究,分析不同程度肝纤维化对SPIO增强效应的影响.方法 肝纤维化大鼠21只及正常大鼠8只于注射SPIO前及60 min后行T2加权MR扫描.测量图像的信号强度(SI),计算信噪比(SNR)和信号强度变化百分比.肝脏标本行组织学检查,根据Scheuer的肝纤维化分期标准将大鼠分为4组.结果 正常及肝纤维化组的SI及SNK于增强前后差异有显著性(P＜0.01).肝纤维化分期与信号强度变化百分比的Spearman相关分析显示无相关性存在(P=0.212.r=0.239).结论 SPIO在肝纤维化与正常肝脏具有同样有效的增强作用.SPIO对肝脏增强效果的降低与慢性肝脏疾病的损害程度无显著相关.
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SPIO联合Gd-DTPA增强对大鼠肝癌结节诊断价值研究
目的 探讨超顺磁性氧化铁(SPIO)联合钆剂(Gd-DTPA)增强对诱发大鼠肝硬化肝癌结节的诊断价值.方法 Wistar大鼠50只(实验组n=40,对照组n=10),前者饮水中加入二乙基亚硝胺到第12周,第13～19周随机抽取大鼠进行SPIO联合Gd-DTPA增强扫描,取大于3 mm结节送病理,区分肝硬化(RNs)和肝癌(HCC)结节;比较两种对比剂增强的肿瘤检出率,结果进行χ2检验.结果 106个结节中RNs 24个,HCC 82个,SPIO、Gd-DTPA增强肿瘤检出率分别为95.12%、89.02%,SPIO肿瘤检出率高于Gad-DTPA(P>0.05).结论 SPIO较Gd-DTPA增强更易检出肝癌结节,SPIO联合Gad-DTPA增强对肝硬化、肝癌结节定性诊断有互补作用.
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制备anti-EGFR-PEG-SPIO靶向纳米分子探针对肺腺癌细胞行体外靶向MR成像
目的 探讨anti-EGFR-PEG-SPIO纳米分子探针对表皮生长因子受体(EGFR)高表达肺腺癌细胞的靶向性及利用MRI对其监测的可行性.方法 制备anti-EGFR靶向纳米分子探针(anti-EGFR-PEG-SPIO)及非靶向纳米分子探针(PEG-SPIO),行电镜(TEM)观察,并测量水合粒径及弛豫率等表征.之后将不同Fe浓度(0、10、20、40、60、80μg/ml)的anti-EGFR-PEG-SPIO和PEG-SPIO分别与H460细胞孵育2h后,进行体外MR成像,观察其T2WI信号强度及信号强度变化率.行H460细胞普鲁士蓝染色和电镜观察细胞摄取Fe情况.结果 不同Fe浓度anti-EGFR-PEG-SPIO及PEG-SPIO探针分别与H460细胞孵育2h后,前者显示H460细胞的信号强度随Fe浓度的升高而明显减低,Fe浓度为60 μg/ml时,相对于0、10、20、40、80 μg/ml,信号强度变化率约为58.2％、-82.7％、-94.4％和-98.3％;而后者显示H460细胞信号强度减低相对不明显.普鲁士蓝染色及TEM结果显示anti-EGFR-PEG-SPIO的H460细胞内可见大量铁颗粒沉积,而PEG-SPIO的肿瘤细胞内仅可见少量铁颗粒沉积.结论 自行制备的anti-EGFR-PEG-SPIO分子探针对H460肺腺癌细胞具有靶向效应,采用3.0T MR扫描仪可对其进行监测.
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超顺磁性氧化铁标记骨髓间充质干细胞的磁共振成像研究
目的 明确顺磁性氧化铁纳米粒子(SPIO)体外标记兔骨髓间充质干细胞(MSCs)的适当浓度和不同标记浓度对细胞的生物学活性影响,以及经MR成像的特征和可成像的低标记细胞量等.方法 分离、纯化、培养兔MSCs,体外不同浓度SPIO标记,荧光显微镜观察铁颗粒在细胞内的位置、不同标记浓度下的佳孵育时间、不同标记浓度细胞形态的改变、细胞内铁颗粒的分布及标记率;测量并绘制未标记细胞和标记细胞的MTT生长曲线;选取适当浓度标记量,对不同细胞量组进行标记后MR成像,测量不同扫描序列标记细胞管的信号强度改变,并进行统计学分析.结果 标记后的铁颗粒均位于细胞质内;20～50μg Fe/ml培养液是SPIO标记干细胞的适当浓度阈值,超过50μg Fe/ml培养液浓度可使细胞的变形增殖能力受到不同程度的抑制;在此浓度阈值标记后孵育18～24h即可有效标记细胞97%～100%;细胞对铁颗粒的吸收与细胞的数量、标记浓度和孵育时间呈正相关;SPIO标记的MSCs在T2WI尤其是FFE(T2*WI)序列信号明显降低;在35μg Fe/ml培养液标记浓度下,MR可成像的低细胞量为5×104;35μg Fe/ml培养液浓度时,标记细胞1×105和5×104MR成像可使T2WI、FFE图像信号均降低,而且没有使靶灶扩大的磁敏感伪影.结论 SPIO可以简便标记MSCs并且在适当浓度下对MSCs的生物学活性没有影响,MR T2WI和T2*WI序列可敏感显像磁性标记的干细胞.
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LyP-1标记超顺磁性氧化铁的制备及体外成像
目的 探讨LyP-1标记超顺磁性氧化铁(SPIO)与乳腺癌细胞结合进行体外成像的可行性.方法 以共沉淀法制备SPIO,用LyP-1与3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)包被的SPIO耦联,以乳腺癌MDA-MB-231细胞株为研究对象,设立LyP-1-SPIO组、竞争组、SPIO组和对照组,普鲁士蓝染色,评价不同组中铁颗粒在细胞中的分布情况,四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法检测细胞活性并观察其体外MR成像效果.结果 成功制备SPIO.LyP-1-SPIO组有较多铁颗粒进入细胞内,竞争组和SPIO组仅有少量铁颗粒进入细胞中,对照组细胞中无铁颗粒.MTT比色法检测结果显示不同作用时间LyP-1-SPIO和SPIO对细胞的生长均无显著影响;体外MR成像提示LyP-1-SPIO能够显著增强阴性对比效果.结论 LyP-1-SPIO对MDA-MB-231细胞具有较好的靶向作用,可用于对肿瘤细胞的影像学诊断.
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蛛网膜下腔移植SPIO标记的MSCs在大鼠脊髓损伤模型的MR活体示踪研究
目的 将超顺磁性氧化铁纳米粒子(SPIO)标记的骨髓间充质干细胞BMSCs通过蛛网膜下腔置管移植到脊髓损伤大鼠模型,以磁共振成像(MRI)观察其迁移和分布.方法 用携带绿色荧光蛋白的腺病毒(AD5/F35-EGFP)和SPIO标记分离纯化后的BMSCs,免疫荧光和普鲁士蓝染色显示标记效果.制作大鼠脊髓损伤模型,并将蛛网膜下腔置管成功的10只SD大鼠随机分为2组,将标记细胞(实验组,n＝5)和未标记细胞(对照组,n＝5)经蛛网膜下腔移植到模型鼠.在移植前、移植后3、7、14天用3T MRI对移植细胞进行活体示踪,并与损伤脊髓组织切片GFP表达进行对照.结果 AD5/F35-EGFP和SPIO可以高效地标记BMSCs,标记细胞表达绿色荧光,普鲁士蓝染色显示BMSCs胞质内出现蓝色铁颗粒,标记对细胞增殖活力没有明显的影响.蛛网膜下腔移植标记细胞到大鼠脊髓损伤模型,MRI显示损伤区域逐渐增强的T2低信号,组织切片荧光检查与MRI结果一致,未标记细胞组MRI无明显低信号改变.结论 SPIO纳米颗粒可有效标记BMSCs.蛛网膜下腔移植的BMSCs可迁移到脊髓损伤区域;利用MRI可对移植细胞进行活体示踪.
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载超顺磁性氧化铁高分子微球对兔肝癌MR成像效果的影响
目的 观察自制载超顺磁性氧化铁(SPIO)高分子微球(s-PLGA)对兔肝癌MR成像效果的影响.方法 双乳化法制备载SPIO的高分子微球.建立兔VX2肝癌模型12只,于肿瘤种植后21天将随机分为3组,分别经耳缘静脉注入s-PLGA(s-PLGA组)、生理盐水(生理盐水组)以及PLGA 1 ml/kg体质量(PLGA组).注射前、后行MR平扫及增强扫描,分别测量肝实质和肿瘤的信号强度,计算肿瘤/肝实质信号强度比.扫描结束后处死动物,取肝癌标本行HE及普鲁士蓝染色,于显微镜下观察.结果 制备的s-PLGA呈规则球形,直径约800 nm.MR成像显示,注射s-PLGA后,肝实质信号强度显著下降,肿瘤信号无明显变化,肿瘤/肝实质信号强度比相对高,明显高于生理盐水及PLGA组(P＜0.05).普鲁士蓝染色显示,s-PLGA组兔肝实质内有较多蓝染颗粒分布.结论 自制s-PLGA能有效增强兔肝脏肿瘤与正常组织间的信号强度对比,对诊断肝癌可能具有一定应用价值.
