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作为磁共振造影剂的三氧化二铁磁流体的理化性质测定
目的为探讨Fe203磁流体用做磁共振口服造影剂的可能性.方法在磁共振仪上用T1wI条件测定不同铁浓度下T2信号强度显示,当铁浓度为0.13-0.17mg/m1时,T2wI条件测得的信号强度降低达50%.结果说明本磁流体对T2信号强度有明显影响;在家兔体内测定磁流体中三氧化二铁浓度对磁共振成像效果的影响.结论本磁流体是较好的磁共振造影剂.
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磁性药物靶向治疗中磁流体的体外动力学研究
根据三维有限元(FEA)电磁场计算软件的仿真和计算,自制出实验所需的产生高梯度磁场的永磁磁体.体外模拟人体血管系统,检测不同流速状态、不同磁场强度和梯度下磁流体在磁区的滞留率,研究影响磁流体滞留的主要因素;简化磁粒受力模型,理论研究磁流体的流体动力学,并提出一种理论估算磁流体在靶区的滞留率的方法.实验结果表明理论分析和实验结果基本吻合,磁流体在靶部位的滞留率主要和磁粒的大小、磁粒的磁化强度、载液的流速、外加磁场强度和梯度有关.
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磁流体肿瘤热疗中超声无损测温技术的研究进展
磁流体肿瘤热疗技术(magnetic fluid hyperthermia,MFH)作为一种安全、高效的新型肿瘤治疗方法,近年来得到快速发展.MFH中为关键的技术之一是肿瘤的温度检测.超声无损测温法由于能够实现准确实时的温度变化检测,近年在MFH技术中受到广泛关注,现已成为MFH技术中为重要的测温方法之一.本文综述了近年国内外在MFH超声无损测温领域中的研究现状和发展状况.首先介绍了几种常见温度无损测温技术的发展现状,然后着重介绍了超声无损测温的研究状况,后对超声无损测温的未来发展趋势进行了展望.
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磁性药物靶向治疗中MRI检测磁流体体内分布的实验研究
目的:利用MRI技术探讨在磁性药物靶向治疗中磁流体作为药物载体的体内靶向性.材料和方法:取大鼠6只,实验组和对照组各3只.将对照组大鼠从股静脉注射磁流体,同时将实验组大鼠的右肾部位置于C型磁体中,从股静脉注射磁流体后持续置于磁体中1小时,取出半小时后同对照组大鼠一同进行MR扫描,分别检测磁流体在各大鼠右肾部位的分布情况.结果:从MRI图像中可以明显看出大鼠右肾部位的信号强度大大减小,有较高浓度的磁流体在右肾部位聚集.结论:采用磁流体作为药物的载体,在外磁场作用下可实现靶向控制,提高药物在靶部位的聚集浓度.选用磁共振成像技术检测磁流体在体内的聚集情况是行之有效的.
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肿瘤热疗用磁流体在体外的热效应研究
目的 探讨磁流体在交变磁场作用下体外的发热行为.方法 体外配制不同剂量的磁流体,设定不同电流条件的磁场,观察磁流体的和磁场电流对磁流体发热的影响.结果 磁流体的5分钟温升与磁流体的量呈直线正相关关系(r=0.9994,n=3,P＜0.05),与磁场电流呈直线正相关关系(r=0.9659,n=3,P＜0.05).结论 磁流体在交变磁场中有着较好的产热效果.
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磁流体热疗对小鼠Lewis肺癌治疗作用的实验研究
目的 探讨磁流体热疗对小鼠Lewis肺癌的治疗作用.方法 将Lewis肺癌的细胞悬液接种于C57/BL6小鼠的皮下,当肿瘤长至直径(0.8±0.1)cm时,将20 mg磁流体直接注射到肿瘤内部,24 h后在交变磁场下加温(46.0℃,30min),观察磁流体热疗后肿瘤体积的变化、瘤体的病理变化,对肿瘤生长及小鼠生存期的影响.结果 加温治疗后14天,实验组肿瘤体积抑制率达81.6%,与对照组比较,瘤体的增长受到明显的抑制(P＜0.05),其中有4只小鼠的瘤体完全消失;肿瘤没有消失小鼠存活(37.1±8.6)d,瘤体消失的小鼠存活超过90 d,与对照组比较生存期明显延长(P＜0.01);组织学检查肿瘤细胞呈凋亡、坏死样改变.结论 磁流体热疗能有效抑制小鼠Lewis肺癌的生长,延长生存期,为磁流体热疗进一步研究提供实验依据.
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磁流体热疗对荷Lewis肺癌小鼠肿瘤细胞凋亡和周期的影响
目的 探讨磁流体热疗对荷Lewis肺癌小鼠肿瘤细胞的凋亡和周期的影响.方法 接种Lewis肺癌细胞悬液于C57BL/6小鼠的皮下,等肿瘤长至直径约为(0.8±0.1)cm时,随机分为4组:对照组、磁场组、磁流体组、实验组.加温治疗后48 h,眼球取血,检测血中自细胞的变化,切取肿瘤标本,流式细胞仪检测细胞凋亡率和周期的变化.结果 热疗后4组血中白细胞没有明显的变化(F=0.62,P=0.613);肿瘤细胞凋亡率实验组为(63.55±8.39)%,对照组、磁场组、磁流体组分别为(28.43±6.29)%,(32.75±5.07)%,(32.42±6.15)%,实验组肿瘤细胞凋亡率明显高于其他3组(q=11.925,P＜0.05;q=10.458,P＜0.05;q=10.570,P＜0.05);实验组细胞周期出现明显G1/GO期阻滞为(68.13±5.73)%显著高于对照组(47.95±9.98)%(q=5.501,P＜0.05),磁场组(49.23±6.62)%(q=5.152,P＜0.05),磁流体组(52.28±9.64)%(q=4.320,P＜0.05).结论 磁流体热疗可明显提高Lewis肺癌细胞的凋亡率,抑制Lewis肺癌细胞G1期向S期的进程.
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磁流体靶向热疗小鼠胰腺癌细胞
目的 观察磁流体在交变磁场中的升温行为并探讨其作为热疗介质应用于小鼠胰腺癌细胞(mouse pancreatic cancer cell, MPC-83)的热疗效应. 方法 将不同浓度Fe3O4水基磁流体置于中频交变磁场中观察其升温情况.透射电子显微镜(transmission electron microscopy,TEM)观察磁性纳米颗粒被MPC-83吞噬的情况,并将其置于交变磁场中升温至44 ℃,同时与兔平滑肌细胞(smooth muscle cell, SMC)比较,流式细胞仪检测细胞凋亡. 结果 在交变磁场中磁流体迅速升温,且升温与磁流体的浓度呈显著正相关关系(n=5,r=0.937,P=0.019).透射电镜下(×120 000)观察磁性纳米颗粒可被MPC-83吞噬.磁感应热疗后流式细胞仪检测MPC-83凋亡率为(26.87±8.50) %与SMC(18.45±3.28)%无统计学差异(n=3,t=1.601,P=0.185). 结论 肿瘤治疗用磁流体可以在交变磁场中产热,通过改变磁流体浓度可进行温度控制,小鼠胰腺癌细胞对磁性纳米颗粒有较强的吞噬能力,且对温度升高比正常细胞敏感.
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磁流体在肿瘤热疗中的应用及研究进展
磁流体热疗是一种基于纳米材料技术的新型肿瘤治疗技术,适用于各个部位多种类型的肿瘤治疗.该技术可以实现"细胞内热疗",极大地提高了肿瘤热疗的精确性和可控性,具备靶向能力强、安全性好、可与其他肿瘤治疗手段联合应用等优点.磁流体热疗已经积累了较多的体外和动物实验经验,可望在近年内投入临床实际应用.
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磁性温敏水凝胶的制备及其在交变磁场中的热效应研究
目的 制备磁性温敏水凝胶并考察其在体外交变磁场中的升温情况以及影响因素.方法 以混旋丙交酯、乙交酯和聚乙二醇1500为原料采用开环聚合法合成聚丙交酯-乙交酯-聚乙二醇-聚丙交酯-乙交酯(PLGA-PEG-PLGA)共聚物,加入不同剂量的磁流体配制成不同浓度的磁性温敏水凝胶,设定不同交变磁场电流,分别观察磁流体浓度和交变磁场电流对体系升温的影响.结果 所制备的聚丙交酯-乙交酯-聚乙二醇-聚丙交酯-乙交酯共聚物具有良好的温度敏感性,加入磁流体后仍可保持其原有的温敏性:磁流体5、10、20 min的温升与磁流体的浓度呈直线正相关关系(r=0.998 5、0.989 3和0.971 1,n=3),与磁场电流呈直线正相关关系(r=0.994 8、r=0.997 7和0.999 4,n=4).结论 磁性温敏水凝胶具有良好的温度敏感性,并且在体外交变磁场中能够很好的升温并达到水凝胶相变温度使其发生相变.并可通过改变磁流体的浓度和交变磁场电流来实现对体系温度的控制.
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肝靶向丝裂霉素磁性前体药物的研制
目的对葡聚糖丝裂霉素磁性纳米粒的制备及其含量进行研究.方法通过制备葡聚糖表面修饰的磁流体,用6-溴己酸与葡聚糖链接,所得产物与丝裂霉素经1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳二亚胺(EDC)催化缩合,即得所需的磁性前体药物.产物经葡聚糖凝胶柱分离紫外分光光度法和原子吸收分光光度法分别测定其丝裂霉素含量和磁流体含量.结果所制备制剂的接枝率为91.8%,载药量为8.57%,磁流体含量为27%.结论利用该方法,得到了外观稳定、再分散性好、包载量高的磁性前体药物制剂.
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Fe2O3纳米磁流体热疗治疗小鼠结肠癌实验研究
目的 研究Fe2O3纳米磁流体热疗对小鼠结肠癌的治疗效果.方法 磁流体直接局部注射到小鼠皮下肿瘤组织,交变磁场下加热至43℃,计算瘤体积抑制率,肿瘤组织及各个脏器做病理检测.结果 Fe2O3纳米磁流体在交变磁场(alternating magnetic field,AMF)中升温迅速.热疗组相比磁流体对照组、磁场对照组、空白对照组,热疗6天后瘤体体积抑制率分别为50.87％ 、50.50％ 、76.57％,P＜0.05,差异有统计学意义.病理检测证实肿瘤组织部分凋亡,而正常脏器无变化.结论 Fe2O3纳米磁流体热疗可抑制小鼠结肠癌的增长,对结肠癌的治疗有一定作用,但并不能完全抑制肿瘤的生长.实验证明热疗安全可靠.
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磁流体热疗对肺癌A549裸鼠移植瘤抑制作用的实验研究
目的 探讨Fe304磁流体热疗对人肺癌A549裸鼠移植瘤生长的抑制作用.方法 将人肺癌A549细胞接种于裸鼠背部皮下建立移植瘤模型,当肿瘤长至直径(6 ～8mm)时,在预实验的基础上随机分为4组:对照组、低剂量(67.5mg/ml)组、中剂量(90.0mg/ml)组、高剂量(112.5mg/ml)组.3个实验组在注射0.2ml磁流体后24h,分别在交变磁场作用下作用30min,光纤传感器测量肿瘤内部和肛门的温度,每周测量肿瘤体积,观察磁流体热疗后肿瘤体积的变化、瘤体的病理变化,对肿瘤生长影响.结果 中、高剂量组的温度可以上升至有效治疗温度(＞42℃),热疗后第21天,与对照组比较,中、高剂量组瘤体的增长受到明显的抑制(P＜0.05),抑制效果与剂量呈剂量-效果依赖关系.组织学检查肿瘤细胞呈凋亡、坏死样改变.结论 磁流体热疗可以明显诱导人肺癌A549凋亡、导致坏死,抑制肺癌裸鼠移植瘤的生长.
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磁流体的制备以及在生物医学工程应用的研究进展
磁流体技术是物理、化学和纳米技术等学科的交叉产物,在密封、阻尼、热交换、磁回路、传热器、电声器及生物医学方面获得了广泛应用.尤其是磁流体在生物医学工程上的应用研究,是当前交叉学科发展中一个热点领域,已经引起各国研究者的高度重视.综述了磁流体的一般制备方法及在免疫分析、生物分离、酶固定化、磁控靶向给药、肿瘤磁热疗、磁控血管栓塞及磁共振成像造影剂等生物医学工程上的应用.目前国外已经开发出相关产品,但价格昂贵,国内这方面研究仍处于实验性阶段.随着各学科间不断交叉互助,磁流体必将在生物医学工程领域发挥其巨大的作用.
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磁流体对肝癌细胞的凋亡诱导研究及联合紫杉醇对大鼠肝癌的抑制作用
目的:不同浓度的磁性纳米颗粒作用于肝癌HepG2细胞后,检测其凋亡情况,并电镜观察细胞形态变化.制备抗肿瘤靶向药物紫杉醇白蛋白磁性纳米颗粒(MAG-TAX-NP),将其联合碘化油治疗大鼠肝癌,观察治疗效果.方法:化学共沉淀法制备磁流体,将其作用于HepG2细胞,式细胞仪检测细胞凋亡情况.电镜观察磁微球作用于肝癌HepG2细胞后的形态学变化.用乳化-声加热固化法制备紫杉醇磁性纳米颗粒.建立大鼠肝癌模型,将荷瘤大鼠30只随机分为5组,除白对照组外,分别将碘化油、碘化油紫杉醇、碘化油纳米磁流体、碘化油紫杉醇白蛋白磁性纳米颗粒各0.2mL注入其余4组大鼠肝固有动脉内.紫杉醇用量为5mg/kg体重,肝肿瘤区外加磁场14d后处死大鼠,取肝肿瘤组织称重,计算各组抑瘤率.结果:证实了磁流体可诱导肝癌HepG2细胞凋亡.电镜下可见肿瘤细胞吞噬磁流体后细胞内形成凋亡小体,细胞裂解增加.大鼠肝癌模中除空白对照组外,其余各组的抑瘤率分别为43.2%、51%、57.4%、87.4%.结论:磁微球可诱肝癌HepG2细胞凋亡.碘化油紫杉醇白蛋白磁性纳米颗粒局部栓塞可抑制肿瘤生长,较其他组具有更强的抑瘤效果.随着深入研究,磁体有望成为治疗肿瘤的方法,紫杉醇白蛋白磁性纳米颗粒可作为临紫杉醇药物治疗肝癌的新剂型.
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磁流体热疗对小鼠胰腺癌治疗作用的研究
目的:探讨磁流体热疗对小鼠胰腺癌的治疗作用.方法:选择4周龄雌性昆明种小鼠,利用我们前期建株的小鼠胰腺癌细胞系MPC-83建立小鼠胰腺癌皮下肿瘤模型,将0.2mL浓度为1.2g/mL磁流体直接注射到肿瘤内,24h后置入交变磁场中升温至46℃和50℃,作用30min,观察磁流体热疗对荷瘤小鼠的影响及其病理学检查.结果:实验组的肿瘤瘤体中心温度分别迅速升温并稳定在46℃和50℃,而直肠温度保持在30℃～36℃之间.热疗后即刻组织病理学见肿瘤细胞呈凋亡、坏死样改变.热疗后14
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MR成像在磁流体肿瘤靶向热疗中的应用前景研究
磁流体靶向热疗是近年来兴起的一种新的肿瘤物理治疗技术.在MR靶向铁剂成像的基础上,进一步行肿瘤区的磁流体热疗,是一个创新性概念.综述磁流体热疗的基本概念、磁流体的种类与特性、磁流体治疗采用的设备及其物理参数、磁流体治疗的物理学原理、磁流体的导入方法及MR成像在磁流体肿瘤靶向热疗中的应用前景.
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Fe3O4磁流体体内分布的磁共振显像观察
纳米Fe3O4可以作为药物载体[1],而液性Fe3O4是顺磁性流体,因此如果在病灶部位形成一个磁场,这个磁场就会吸引Fe3O4及其所携带的药物选择性浓集在病灶,并维持较长时间有足够高的浓度[2];此时,体外再加以交变电场,强磁粒子还可以发热,对肿瘤进行局部热疗[3].
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聚乙二醇-聚乙烯亚胺/四氧化三铁纳米磁流体的毒性及其生物相容性
背景:为实现纳米基因药物在治疗肿瘤中实现高靶向性,课题采用聚乙二醇和聚乙烯亚胺修饰的磁性四氧化三铁纳米粒(PEG-PEI/Fe_3O_4)作为基因药物载体,在提高载体载药能力的同时,使载体具有超顺磁性,增加药物靶向性能.目的:评价PEG-PEI/Fe_3O_4纳米磁流体体外和体内毒性.方法:对制备的PEG-PEI/_3O_4纳米磁流体进行表征达到纳米材料水平后,过滤稀释5～20倍培养7702细胞和HpG_2细胞,进行体外MTT毒性试验;通过体内溶血试验和微核试验测定生物相容性和体内毒性.结果与结论:MTT结果显示,PEG-PEI/Fe_3O_4纳米磁流体对7702细胞毒性0～1级,对正常肝细胞无害;PEG-PEI/Fe_3O_4纳米磁流体对HpG_2细胞有轻微的旁观者抑制效应;PEG-PEI/Fe_3O_4纳米磁流体溶血率为0.372%,远小于5%;微核试验结果表明PEG-PEI/Fe_3O_4纳米磁流体无致畸、致突变作用.
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三氧化二铁纳米磁流体对小鼠心肺组织的氧化损伤
背景:对于三氧化二铁纳米微粒氧化毒性研究尚显不足,尤其对心肺组织的损伤作用还未见相关报道,给磁流体在生物医学上的应用带来一定限制.目的:观察三氧化二铁纳米磁流体对小鼠心肺组织的氧化损伤毒性.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2008-03,05在兰州大学实验动物中心及相关实验室完成.材料:雄性二级BALB/C小鼠30只,随机分为对照组、低剂量组、高剂量组.10只,组.以L-谷氨酸作为表面活性剂的三氧化二铁水基纳米磁流体由兰州大学物理学院协助制备,三氧化二铁纳米微粒粒径20～50 nm,磁流体呈棕红色悬浮液,pH值5.2,室温静置48 h容器底未见明显沉淀.方法:3组均采用尾静脉注射方式.低剂量组给予5 mg/kg三氧化二铁纳米磁流体,高剂量组给予20 mg/kg 三氧化二铁纳米磁流体,对照组给予等量生理盐水,1次,d,连续20d.染毒结束后,各组小鼠均眼眶取血0.5-1.0mL,检测血清中乳酸脱氢酶含量.取右肺称重(湿重),后置于60℃烘干至恒重(干重),以湿重/干重比值判断肺组织损伤水肿程度.取肺、心脏制备组织匀浆,测定过氧化物歧化酶、髓过氧化物酶活性及丙二醛含量.主要观察指标:血清中乳酸脱氢酶的含量及肺组织损伤水肿情况.肺、心脏组织氧化损伤指标的变化.结果:30只小鼠均进入结果分析.低剂组及高剂量组血清中乳酸脱氧酶的含量、肺湿重/干重比值均明显高于对照组(t=39.161～39.312,t=9.929～10.622,均＜0.01),两剂量组间比较差异无显著性意义(t=5.987,t=O.977,P＞0.05).低剂量组及高剂量组的肺组织过氧化物歧化酶活性降低,髓过氧化物酶活性及丙二醛含量升高(P＜0.01),且呈剂量效应关系(P＜O.01).心肌氧化损伤的酶学指标低剂量组均无明显变化,但高剂量组过氧化物歧化酶活性降低,髓过氧化物酶活性及丙二醛含量升高(P＜0.05).结论:三氧化二铁纳米磁流体可在机体肺组织内产生大量自由基造成较为严重的肺部损伤,且呈剂量依赖性,对心脏的氧化损伤比较轻微.
