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穴位敏化的纳米分子影像学研究进展
穴位敏化是穴位接受刺激因素后激发机体调节功能的动态过程.目前,运用影像学技术的穴位敏化研究尽管已有一定的成果,但仍存在以下局限性:忽略了穴位敏化的时空动态性、忽略了敏化过程中特征性物质的动态变化、特定分子探针尚未得到较好运用.随着分子影像学技术的发展,不仅可以观察到穴位敏化动态过程中的生物物理学变化,还可深入到细胞、分子水平的研究.同时,前沿纳米技术和材料正愈发广泛地应用于生物医学领域.将生物成像技术和纳米生物技术的优势有机结合而产生的纳米生物成像技术,可为穴位敏化的胞内结构研究奠定基础,进而为探讨穴位敏化的物质基础提供科学依据.
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心肌特异性导向肽靶向诊疗造影剂增强心肌分子显影及其在大鼠体内的分布
目的 制备心肌特异性靶向肽(PCM)修饰的载药纳米诊疗探针,探讨其心肌靶向显影能力及其在大鼠体内的分布情况.方法 采用双乳化法及碳二亚胺法制备PCM靶向载卡维地洛纳米诊疗探针(PCM/C-PFPs),检测其基本性质、大鼠体内显影及体内分布情况.结果 PCM/C-PFPs纳米探针呈球形,平均粒径为(415.00±6.24)nm,电位为(-20.27±1.55)mV;包封率为(78.23±3.45)％;C-PFPs与多肽PCM连接率为(98.98±1.02)％.加热至约60℃时,该探针发生明显相变,并产生大量微气泡.声诺维组和PCM/C-PFPs+低频聚焦超声(LIFU)组大鼠心脏超声显影效果明显,但声诺维组显影仅维持数分钟,而PCM/C-PFPs+ LIFU组心脏超声信号可持续至1h,且心脏显影的声强度高于其他各组(P均＜0.05).PCM/C-PFPs+ LIFU组大鼠心脏切片中可见大量聚集的红色探针,明显多于C-PFPs+ LIFU组和单纯PCM/C-PFPs组,且多于该组其他组织(肝、肾、肺、脾).结论 本研究成功制备的心肌靶向诊疗造影剂,具有良好的靶向心脏超声显影和大鼠体内分布特性.
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光学分子影像学技术在肿瘤中的应用进展
分子影像学技术是一种在活体状态下从微观上显示组织、细胞及亚细胞水平的影像技术,具有实时、无创、精准及灵敏等特点,可在细胞和分子水平进行肿瘤早期筛查和诊断.随着生物发光与荧光成像技术的进步,光学分子影像学技术快速发展.本文就光学分子影像学技术在肿瘤中的应用进展进行综述.
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Mesothelin抗体修饰的纳米探针对人胰腺癌细胞BxPC3的体外靶向研究
目的 探讨间皮素(Mesothelin)抗体修饰的荧光纳米Fe3O4@SiO2探针对人胰腺癌细胞BxPC3的靶向性能.方法 经St(o)ber法制备Fe3O4@SiO2磁核,再依次交联CdTe量子点和Mesothelin抗体,获得靶向荧光Fe3O4@SiO2纳米探针.在体外将荧光纳米Fe3O4@SiO2探针与BxPC3细胞共孵育30 min,以低表达Mesothelin的HepG-2和K562细胞作为对照,通过电荷耦合器件(CCD)成像系统和磁分离技术评估探针与癌细胞的靶向吸附性能.结果 制备的荧光纳米Fe3O4@SiO2探针颗粒大小均匀,粒径主要为120 ～ 140 nm.未交联抗体的探针与BxPC3、HepG-2、K562细胞的吸附效率均低于20％,为非特异性吸附.交联Mesothelin抗体的探针与BxPC3、HepG-2、K562细胞的吸附效率分别为(53.9±1.8)％、(8.0±2.1)％、(8.9±2.3)％,其与BxPC3细胞的吸附能力显著提高.结论 Mesothelin抗体修饰的纳米探针可有效识别高表达Mesothelin的BxPC3细胞.
关键词： Mesothelin抗体 分子靶向治疗 胰腺肿瘤 纳米探针 -
VEGF靶向荷钆PLA-PEG-PLL纳米探针的制备及其在小肝癌成像中的价值
目的 制备VEGF靶向荷钆纳米探针,并研究其在小肝癌特异性成像中的价值.方法 采用生物相容性高分子材料聚乳酸-聚乙二醇聚赖氨酸(PLA-PEG-PLL)纳米粒为载体,分别将血管内皮生长因子(VEGF)抗体及钆基接合至载体表面得到靶向纳米探针.体外MR成像测定其驰豫率,再利用种植型H22肝癌小鼠模型进行靶向纳米探针MR增强扫描,探讨皮下种植肝癌及微小病灶的强化表现特点.结果 制备的靶向探针粒径和Zata电位分别为(85.8±7.2)nm和(21.63±2.4)mV,当其浓度为8.0 μmol/ml时测得的R1值为18.394 mmol· ml-1·s-1.靶向探针MR增强扫描显示皮下较大肝癌及小肝癌均表现为明显的特异性靶向延迟期增强,强化峰值分别在2h及3h时出现,而非靶向纳米粒增强扫描时肿瘤强化不明显.结论 成功制备了合适的高驰豫率VEGF靶向PLA-PEG-PLL荷钆纳米探针,并实现了小肝癌的特异性靶向成像.该纳米探针在肝癌检测方面具有较好的临床应用前景.
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多模态纳米探针在乳腺癌分子影像与精准治疗中的研究进展
乳腺癌分子、细胞水平上的精准诊疗一直是乳腺癌早期发现、个体化治疗的研究方向.本文对多模态纳米探针的概念、应用于乳腺癌诊疗过程中的原理、既往的临床前及临床研究及其较传统诊疗方式相比的优势与局限性进行了综述.纳米探针利用其多功能性,能够同时递送靶向配体、显像剂及药物等到达肿瘤部位,实现活体基因、分子水平上的"多模态诊疗".某些纳米探针具有独特的理化性质,可以作为"诊疗一体化"的常用工具.纳米载药系统较传统药物的优势也为三阴性及耐药性乳腺癌的治疗开辟了新的道路.
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纳米生物探针双标大鼠骨髓间充质干细胞的成活及生长
背景：超顺磁性氧化铁标记可以活体示踪干细胞在动物体内迁徙情况，荧光活性染料DiI对细胞活力和增殖分化影响较小，适合标记和示踪细胞。
目的：观察超顺磁性氧化铁及DiI双标骨髓间充质干细胞的效果和安全性。
方法：无菌条件下分离大鼠双下肢，低糖DMEM培养液冲出骨髓，运用全骨髓贴壁法体外分离骨髓间充质干细胞，利用差速贴壁原理对细胞进行纯化扩增。对分离纯化并传代培养的大鼠骨髓间充质干细胞标记超顺磁性氧化铁，细胞移植前进行DiI标记。
结果与结论：原代培养8-10 d后可分离得到骨髓间质干细胞，传代周期为三四天，超顺磁性氧化铁-DiI标记率近100%，普鲁士蓝染色显示蓝色铁颗粒位于骨髓间质干细胞胞质内，荧光显微镜下胞浆内示红色荧光，锥虫蓝拒染法检测标记和未标记活细胞数目均在95%左右，说明在含超顺磁性氧化铁-DiI的培养基中骨髓间充质干细胞可继续增殖，细胞形态无明显变化。以上结果显示超顺磁性氧化铁-DiI 可安全有效地标记骨髓间质干细胞。 -
反应温度对生物标记用Na3 ZrF7：Yb3＋，Er3＋纳米探针上转换发光的影响
目的：研究温度对上转换发光性能的影响。方法：通过水热法制备Na3 ZrF7：Yb3＋，Er3＋纳米粒子；采用TEM， XRD和荧光光谱探究合成温度对其上转化发光性能的影响。结果：温度变化会影响纳米粒子的尺寸和晶型，进而影响其上转换发光。结论：Na3 ZrF7：Yb3＋，Er3＋纳米粒子的发光强度随合成温度的升高而逐渐增强。
关键词： Na3 ZrF7:Yb3+ Er3+ 上转换 纳米探针 -
荧光磁性纳米粒子与PSA单链抗体复合探针对前列腺癌的靶向显像和治疗
目的:研究荧光磁性纳米粒子与前列腺癌特异性抗原(prostate cancer specific antigen,PSA)单链抗体片段结合的复合纳米探针作为前列腺癌核磁共振靶向显像剂与治疗剂的可行性.方法:荧光磁性纳米粒子(FMCNPs)与前列腺癌特异性单链抗体片段(ScFv)桥联制备成复合纳米探针(FMCNPs-ScFv),应用高分辨电镜、荧光光谱仪与磁强度计进行鉴定.将FMCNPs-ScFv与前列腺癌LNCaP细胞共培养,观察其进入癌细胞的靶向性;采用MTT法评价复合纳米探针的细胞毒性.建立裸鼠前列腺癌细胞移植模型,进行免疫组化和病理学鉴定;荷前列腺癌裸鼠尾静脉注射复合纳米探针,采用荧光成像系统观察纳米探针在裸鼠体内的分布消除过程;利用核磁共振观察复合纳米探针肿瘤靶向显像效果;给予体外磁场照射(100 W功率)30 min,观察肿瘤体积的变化.结果:成功制备复合纳米探针FMCNPs-ScFv;细胞培养实验显示复合纳米探针能够进入前列腺癌细胞质;在显像浓度范围内复合纳米探针细胞毒性很低,不影响细胞增殖.成功制备裸鼠前列腺癌模型.荧光成像系统显示复合纳米探针快速地在裸鼠各重要器官分布,并逐渐集中于肿瘤部位;核磁共振显示纳米探针在24 h内能够清晰显示前列腺癌图像;体外磁场照射4 d后,注射复合纳米探针的裸鼠肿瘤组织生长显著慢于对照裸鼠的肿瘤组织(P<0.05).结论:制备的复合纳米探针FMCNPs-ScFv能有效地靶向前列腺癌组织,可用于前列腺癌的核磁共振成像,也能用于体外磁场作用下的肿瘤治疗.
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人黑素瘤单链抗体-量子点纳米探针的制备及其与黑素瘤细胞特异性结合
目的:制备抗人黑素瘤细胞单链抗体与碲化镉量子点(CdTe guantun dot,CdTe)连接的纳米探针,观察其对恶性黑素瘤细胞的特异性结合效果.方法:将抗人黑素瘤神经节苷脂单链抗体(anti-human melanoma ganglioside single chain variable fragment antibody,GD/ScFvMEL)基因克隆到pET32a(+)载体中,然后在BL21(DE3)细菌中进行诱导表达,采用变性法纯化表达的蛋白,再用改良的透析法复性目的蛋白,SDS-PAGE分析表达的GD/ScFvMEL抗体蛋白.制备的GD/ScFvMEL抗体与量子点连接制备成纳米探针GD/ScFvMEL-QDs,然后与黑素瘤A375细胞株及胃癌MGC-803细胞株孵育,观察纳米探针与肿瘤细胞结合的特异性.结果:PCR、双酶切和序列测定证实重组子的拼接完全正确,SDS-PADE结果显示,GD/ScFvMEL抗体的表达量达40%.纯化复性后的GD/ScFvMEL抗体连接量子点制备GD/ScFvMEL-QDs纳米探针,经扫描电镜、X衍射分析、荧光光谱和SDS-PAGE分析证实纳米探针的成功制备.GD/ScFvMEL-QDs纳米探针能特异性结合A375黑素瘤细胞,不与胃癌细胞MGC-803细胞结合.结论: 成功制备抗人黑素瘤神经节苷脂单链抗体-量子点纳米探针,该探针可特异性结合黑素瘤细胞.
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香豆素-6纳米探针的制备及其眼部给药适应性评价
采用乳化-溶剂挥发法,以聚乳酸-羟基乙酸共聚物为载体,制备载荧光物质香豆素-6(1)的纳米探针.所得制品平均粒径为(205.3±3.6) nm,ξ电位为(-16.79±1.42)mV,包封率为(61.9±2.4)％.家兔左、右眼分别给予1纳米探针及1水溶液,0.25 h后纳米探针组房水中1的浓度为(139.52± 13.09) ng/ml,水溶液组中未检测到药物.以家兔离体角膜和半透膜为屏障的体外透过试验结果显示,该纳米探针在人工泪液中累积释放率均低于1.6％,提示角膜途径并非1进入房水的主要途径.家兔眼部刺激性结果显示,所制备的纳米探针在给药部位未产生明显的组织损伤.
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一种用于前列腺癌细胞体外检测生物导航纳米探针的制备
目的 制备一种用于对人前列腺癌PC3细胞进行体外检测的粒细胞靶向介导的磁性-荧光纳米探针.方法 制备以Fe3O4为核、表面包被siO2和异硫氰酸罗丹明的具有磁性且携带红色荧光的纳米材料,将其与正常人外周血粒细胞按不同比例混合,分别孵育不同时间以检测纳米材料对粒细胞的毒性.选择佳比例将纳米材料和粒细胞体外结合,得到粒细胞靶向介导的磁性-荧光纳米探针;将PC3细胞与正常人全血细胞分别以不同比例混合,加入上述探针,于荧光显微镜下观察探针的靶向情况.结果 在实验所用的浓度和作用时间范围内,制备的纳米探针对粒细胞存活率无明显影响.镜下可见纳米探针在PC3细胞周围富集,形成“花瓣样”结构,而全血细胞周围无探针富集.结论 本研究制备的磁性-荧光纳米探针不会对粒细胞本身产生明显毒性,利用粒细胞对肿瘤细胞的生物靶向作用可使纳米探针有效地靶向检测肿瘤细胞.
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曲妥珠单抗－纳米金探针的制备及对乳腺癌细胞的抑制作用
目的：构建新型曲妥珠单抗－纳米金生物探针（herceptin－GNPs），探寻纳米靶向治疗乳腺癌新方法。方法：采用柠檬酸三钠还原法制备金纳米粒子（GNPs），通过静电吸附作用偶联曲妥珠单抗（herceptin）合成herceptin－GNPs；MTT法检测GNPs、herceptin、herceptin－GNPs对HER2阳性乳腺癌BT474细胞体外增殖抑制作用；流式细胞术检测BT474细胞凋亡率和周期变化；蛋白质印迹技术检测p－AKT和Bcl－2蛋白表达。结果：GNPs水溶液澄清透亮，静电吸附成功制备herceptin－GNPs探针。 GNPs浓度在100μg? ml－1及以下未显示明显抑制BT474细胞增殖作用。不同浓度herceptin和herceptin－GNPs对BT474细胞生长具有剂量依赖的抑制作用；与herceptin 相比， herceptin－GNPs抑制作用更强。流式细胞术检测显示herceptin、herceptin－GNPs均诱导 BT474细胞凋亡，阻滞细胞于 G0／G1期，且 herceptin－GNPs 作用强于 herceptin。 herceptin、herceptin－GNPs均可下调抑凋亡蛋白 Bcl－2表达，降低AKT的磷酸化水平，且 herceptin－GNPs 作用强于herceptin。结论：本研究合成的herceptin－GNPs具有良好的生物相容性，较herceptin抑制乳腺癌BT474细胞生长作用更强，可减少herceptin给药剂量。 herceptin－GNPs可能为HER2过表达乳腺癌的靶向治疗提供新方法。
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新型靶向纳米探针在早期上尿路上皮癌动物模型中的成像研究
目的:探讨上转换荧光材料(UCP)纳米探针的荧光特征及其对早期上尿路上皮癌移植瘤的靶向性.方法:采用高温裂解法先合成水溶性UCP,再制备靶向酸性组织插入多肽(pHLIP)偶联的UCP纳米探针,利用Maestro小动物活体多光谱影像系统(CRI)观察pHLIP=UCP探针对荷瘤动物模型上尿路上皮肿瘤的成像.结果:合成了分散性好、粒径小、溶液通透性高的NaYF4∶yb3+,Er3+上转换纳米晶体;UCP纳米探针对荷瘤动物模型成像的上转换发光信号在黑暗环境下发光稳定、灵敏度高.结论:体内UCP纳米粒子能明显富集在肿瘤组织,在早期上尿路上皮癌活体成像中有较大的应用潜力.
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肿瘤微环境靶点及相关磁共振超顺磁氧化铁分子探针研究进展
影响肿瘤生物学行为的新生血管内皮细胞、肿瘤细胞及肿瘤间质细胞上的特异性受体的显像研究是肿瘤磁共振(magnetic resonance,MR)分子影像学的重要内容.针对上述特异性靶点,合成MR特异性分子探针的研究近年来得到了广泛的关注.本文就目前已知的肿瘤细胞及其微环境中主要的生物靶点阐述其相关MR超顺磁氧化铁分子探针的研究进展.
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双色上转换纳米荧光探针在套细胞淋巴瘤细胞靶向成像中的应用
目的 构建上转换纳米靶向探针,并探究其在特异性标记套细胞淋巴瘤细胞株中的应用价值,为体内套细胞淋巴瘤的靶向诊断提供理论依据和指导.方法 采用H2O2对NaYF4:Er3+和NaYF4:Yb3+,Tm3+上转换纳米粒子表面进行氧化处理,使该粒子由初的疏水性转变为亲水性;在NHS、EDC的作用下,亲水性的NaYF4:Er3+上转换纳米粒子与CD20单克隆抗体共价结合,NaYF4:Yb3+,Tm3+上转换纳米粒子与CD5单克隆抗体共价结合;CD20抗体-NaYF4:Er3+纳米粒子轭合物和CD5抗体-NaYF4:Yb3+,Tm3+纳米粒子轭合物的混合悬液与套细胞淋巴瘤细胞株室温下孵育2 h;CD20抗体-NaYF4:Er3+纳米粒子轭合物和NaYF4:Yb3+,Tm3+纳米粒子的混合悬液与套细胞淋巴瘤细胞株室温下孵育2 h;NaYF4:Er3+纳米粒子和CD5抗体-NaYF4:Yb3+,Tm3+纳米粒子轭合物的混合悬液与套细胞淋巴瘤细胞株室温下孵育2 h;未偶联有任何抗体的NaYF4:Er3+和NaYF4:Yb3+,Tm3+上转换纳米粒子的混合液与套细胞淋巴瘤细胞株室温下孵育2 h;使用配备有980 nm近红外激光的尼康Eclipse Ti-S倒置荧光显微镜对各组细胞进行上转换成像,观察细胞表面上转换荧光的强度.结果 实验组细胞表面释放出蓝、绿双色的上转换纳米荧光,但通过观察3组对照实验,细胞表面却仅分别释放出单一的绿色荧光、蓝色荧光以及未见任何荧光.结论 上转换纳米粒子与CD20或CD5抗体成功共价偶联,可以对套细胞淋巴瘤细胞株进行特异性标记、成像.
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Gd2O3:Eu3+双模态分子影像探针的肝毒性分子机制探究
目的 探究Gd2O3:Eu3+双模态分子影像探针的肝毒性,并初步阐明其肝毒性的分子机制.方法 离体LO2肝细胞与Gd2O3:Eu3+分子影像探针共孵育,CCK8法评估其细胞毒性作用,流式细胞仪分析其对细胞凋亡的影响.Balb/c小鼠尾静脉注射该分子影像探针建立动物在体模型,肝组织切片免疫组化检测肝组织中凋亡标志蛋白caspase3的激活情况.RT-qPCR检测凋亡相关信号通路p53、Bal-2和Bal-xL的mRNA表达水平,明确该分子影像探针引发肝毒性的相关分子机制.结果 细胞实验表明,Gd2O3:Eu3+分子影像探针可引发肝细胞凋亡;动物实验表明,在肝组织内激活P53基因,抑制Bcl-2及Bcl-xL基因表达,同时激活caspase3蛋白,进而引发肝细胞的凋亡.结论 从基因水平初步阐明Gd2O3:Eu3+分子影像探针的肝毒性分子机制,可能是通过激活肝脏组织内的p53,同时抑制Bcl-2、Bcl-xL基因表达,进而激活caspase3蛋白,而引发肝细胞的凋亡.
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仿生量子点脂质体纳米探针的合成
目的:合成仿生量子点脂质体纳米探针(PEG-LP-QDs),优化合成条件并初步探究PEG-LP-QDs的性质,为PEG-LP-QDs在体内示踪、肿瘤成像、多重检测等生物医学领域的应用奠定基础.方法:采用薄膜分散法,以磷脂酰胆碱、聚乙二醇(PEG)-磷脂酰乙醇胺、胆固醇为膜材,包裹一定量的油溶性ZnCdSe/ZnS量子点(QDs)合成PEG-LP-QDs;通过透射电子显微镜(TEM)、纳米颗粒追踪技术(NTA)、荧光分光光度计鉴定并分析PEG-LP-QDs的形貌、粒径和荧光强度,进而优化合成温度及QDs数量.结果:根据合成的LPs粒径与QDs的荧光强度变化,选取40℃为佳合成温度;TEM和NTA结果证实PEG-LP-QDs合成成功,粒径集中分布于128 nm左右;且当加入10μL浓度为3 mg/mL的QDs时,PEG-LP-QDs的荧光强度达到大值.结论:成功合成新型PEG-LP-QDs,具有良好的生物相容性和独特的发光特性,其在生物医学领域中的应用价值有待进一步研究.
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核酸适配子的研究进展
核酸适配体（Aptamer ，又称核酸适体、适配子）是采用模拟自然进化过程的人工筛选技术-指数富集配体系统进化技术（SELEX）筛选得到的具有识别功能的新型核酸分子。其本质是由一段单链核酸（20～60碱基）通过折叠形成特定的三维结构，能与靶分子高亲和力、高特异性结合。1990年，T uerk等从人工合成的随机单链寡核苷酸文库中筛选出了分别能与噬菌体T4DNA聚合酶和有机染料高特异性、高亲和力结合的单链寡核苷酸配体［1］，筛选出的配体称核酸适配子（aptamer），该词源于拉丁语aptus ，即to fit ，“适合”的意思。
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叶酸偶联荧光量子点脂质体纳米探针的合成
目的：制备荧光量子点和叶酸偶联荧光量子点脂质体纳米探针，初步确证探针的性质，为相关肿瘤的早期荧光诊断奠定基础。方法：采用水相合成法合成3-巯基丙酸修饰的水溶性CdTe量子点，将脂质材料与叶酸分子连接，通过薄膜水化法制备得到叶酸偶联的荧光量子点脂质体纳米探针，利用紫外可见吸收光谱（ UV-vis）、红外光谱（ IR）、分子荧光光谱法（ MFS）、核磁共振（ NMR）等方法确证荧光量子点、叶酸偶联脂质材料、叶酸偶联荧光量子点脂质体纳米探针性质；于-4℃冰箱内贮存6个月，观察叶酸偶联荧光量子点脂质体纳米探针的稳定性。结果：荧光量子点的荧光性质可随着反应时间的变化而变化，红外光谱、紫外可见吸收光谱、核磁共振氢谱证实叶酸偶联脂质材料合成成功；合成得到的叶酸偶联荧光量子点脂质体纳米探针平均粒径为462.9 nm，zeta电位为-0.0722 mV，在520 nm处有大荧光发射峰；放置6个月后，荧光性质未见明显变化。结论：叶酸偶联脂质体成功将CdTe量子点包裹，制备得到荧光强度高、性质稳定的纳米探针。
