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基于超导量子干涉仪和磁性纳米粒子的肿瘤细胞早期检测新途径探究
磁性纳米粒子具有可以与所感兴趣的生物细胞相结合并增强其磁信号的特点.本研究利用医用脑磁仪中的高灵敏度磁检测系统,对基于纳米磁性粒子的肿瘤早期检测方法进行了探究.论文对4种可与肿瘤细胞结合的不同尺度磁性纳米粒子所产生的磁场进行了检测和仿真分析,并进行了初步的动物实验.结果显示,利用超导量子干涉仪(SQUID)构成的高精度磁检测系统可以对50 nm以上尺度的磁性粒子进行有效检测,该研究为开发基于SQUID和磁性纳米粒子的肿瘤细胞早期检测系统奠定了基础.
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基于磁性纳米粒子-抗体复合物分离CD34+细胞的新技术
本研究合成磁性纳米粒子-抗体复合物(magnetic nanoparticles-antibody,MNPs-Ab),建立用此复合物从脐带血中分离CD34+细胞的方法并评价其效果.利用磁性纳米粒子-抗体复合物的超顺磁性和对CD34+细胞的识别及结合功能,在外加磁场的作用下,分离脐血中的CD34+细胞;用扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)观察分离后CD34+细胞的形态变化;用流式细胞仪(flow cytometer,FCM)分析分离效率;用液体培养和集落培养鉴定CD34+细胞增殖能力和多向分化能力.结果显示:利用磁性纳米粒子-抗体复合物可以快速、高效地将CD34+细胞从脐血中分选出来,而且分离后的CD34+细胞仍然保持正常形态、高度的增殖能力和多向分化能力.结论:成功地研制了磁性纳米粒子-抗体复合物分离CD34+细胞技术,该技术能高效、快速地分离CD34+细胞.
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靶向治疗用Fe3O4及其白蛋白包被磁性纳米粒子的制备
目的制备用于肿瘤靶向治疗的Fe3O4及其白蛋白包被的磁性纳米粒子.方法采用部分还原法制备Fe3O4纳米粒子,通过微乳化方法制备了白蛋白包被的Fe3O4磁性纳米颗粒.结果Fe3O4粒径为10nm左右,X-射线粉末衍射分析显示Fe3O4纳米磁性微粒是典型的尖晶石构型;白蛋白包被的磁性纳米粒子直径在200nm左右.结论Fe3O4及其白蛋白包被的磁性纳米粒子适于用于肿瘤靶向治疗的进一步研究.
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光敏剂-磁性纳米粒子螯合剂对磁性纳米粒子在VX2肝转移癌细胞内靶向性分布的影响
目的:研究光敏剂-磁性纳米粒子螯合物促进磁性纳米粒子在VX2肝转移癌细胞内的靶向性分布.方法:取健康新西兰大白兔40只,体质量2.5-3.0kg.建立VX2肝转移癌模型,随机分成空白对照组、光敏剂组、磁性纳米粒子组和光敏剂-磁性纳米粒子螯合物组,在成瘤后的第16、18和20 d,经兔耳缘静脉分别注射生理盐水、光敏荆、磁性纳米粒子和螯合物,于第22 d处死试验兔,剖腹观察肿瘤生长情况,取正常肝组织和癌结节,作普鲁氏蓝铁染色、透射电镜检查和原子光谱吸收半定量检测.结果:(1)普鲁氏蓝染色后,在螯合剂组癌结节内见到大量蓝染铁颗粒,明显多于其他各组,而肝细胞内少见蓝染铁颗粒；(2)电镜检查,螯合剂组癌细胞内有大量散在的黑色细小颗粒,主要分布在溶酶体、内质网、线粒体和细胞核内:而肝细胞内只有少量黑色细小颗粒；(3)原子光谱吸收半定量检测显示,在癌结节内,螯合剂组铁含量(9.09 mg/L)明显高于空白对照组、光敏剂组和磁性纳米粒子组(P＜0.01),癌组织内铁含量也明显高于正常肝组织的铁含量(P＜0.01).结论:光敏剂-磁性纳米粒子螯合剂能够促进磁性纳米粒子在肝转移癌结节内的聚集.
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新型纳米捕获探针检测血浆中 K-ras 基因突变在胰腺癌诊断及预后中的价值
目的：采用纳米捕获探针体系检测血浆K-ras基因突变，探讨其在胰腺癌诊断及预后判断中的价值。方法收集2013年6月至2015年6月嘉兴医学院附属第二医院收治的62例胰腺癌患者及38例胰腺良性疾病患者资料，所有病例均明确诊断。收集31名体检健康者作为对照组。抽提入组者血浆标本DNA，分别应用特异性纳米捕获探针和传统PCR加测序法检测K-ras基因12、13密码子突变。分析K-ras基因点突变与胰腺癌临床指标的相关性、临床诊断价值及对预后的影响。结果纳米捕获探针法检测的胰腺癌患者K-ras突变率为43．5％（27／62），其中12位点突变25例，13位点突变2例；胰腺良性疾病患者K-ras突变率为7．9％（3／38），均为12位点突变。 PCR扩增后直接DNA测序法检出17例胰腺癌患者有K-ras突变，突变率为27．4％；胰腺良性疾病患者K-ras突变率为5．3％（2／38）。纳米探针法检出率明显高于PCR扩增法，差异有统计学意义（ P＝0．006）。胰腺癌患者血浆K-ras突变与胰腺癌TMN分期及肝脏转移相关，而与患者性别、年龄、有无临床症状、肿瘤直径、血CA19-9及CEA水平等因素无相关性。 K-ras基因突变对胰腺癌诊断的敏感性为43．5％，特异性为92．1％，阳性预测值为90．0％，阴性预测值为50．0％，约登指数为0．356。 K-ras基因突变者1年生存率为44．4％，显著低于K-ras基因野生型患者的71．4％，差异有统计学意义（P＜0．05）。结论纳米捕获探针体系能够痕量检测出血浆K-ras基因突变，对胰腺癌诊断的特异性高，敏感性较低。血浆K-ras 基因突变与胰腺癌的TMN分期及预后密切相关。
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超顺磁性三氧化二铁纳米粒子对小鼠活动日节律的影响
目的 研究进入脑室的超顺磁性铁纳米粒子(SPION)是否对小鼠活动的昼夜节律有影响.方法 选6周龄的C57BL/6J小鼠,人工光照环境光照:黑暗=12:12(光照:8:00～20:00;黑暗:20:00～次日8:00).自由摄食饮水.待动物完全适应新环境(约2周)后,将动物转入全黑暗环境继续饲养14天,然后开始转轮实验.选择CT(circadjan time)14时间点,侧脑室注射三氧化二铁纳米粒子(SPION)4μl;对照组侧脑室注射不含SPION的溶剂(超纯水)4μl.注射后继续转轮实验若干时间.分别在侧脑室注射10min、24h、14天和30天后处死动物,并取脑组织做石蜡切片,经普鲁士蓝染色观察SPION在脑室内的分布情况.用VitaView动物行为节律记录仪连续监测小鼠转轮运动节律的变化情况.用real time-RT-qPCR检测钟基因的变化.结果 侧脑室注射SPION 10min和24h后,SPION仅分布于脑室壁上,神经细胞内未见染色.注射SPION 14天、尤其是30天后可见脑内神经细胞有SPION染色.同时,侧脑室注射SPION可引起中枢钟视交叉上核(SCN)的periods钟基因转录上调,小鼠转轮运动日节律向后漂移.结论 SPION经侧脑室注射后可进入脑细胞内,影响了SCN钟基因的表达以及运动日节律的改变,提示进入脑内的纳米材料可影响生物节律.
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氨基表面修饰磁性纳米粒子(MNP-NH2)对黄酮类和有机酸类成分选择吸附研究
目的 制备氨基表面修饰磁性纳米粒子(amino-modified Fe3O4 nanoparticles,MNP-NH2)并将其作为吸附剂,研究其对黄酮类及有机酸类成分的吸附性能.方法 制备MNP-NH2磁性纳米粒子,扫描/透射电镜、傅里叶红外光谱仪及振动样品磁强计对其结构进行表征;通过研究对12种单体成分吸附性能探讨MNP-NH2的吸附规律;将其应用到金银花药材中,研究超声时间、温度、离子强度及pH值对吸附能力的影响,采用L9(34)正交试验考察MNP-NH2对金银花5种成分的洗脱条件,并研究其循环利用性能.结果 制备的MNP-NH2结构稳定、分布均匀,有良好的磁性;其吸附量与黄酮类、有机酸类化合物邻位酚羟基存在和个数有关;离子浓度和温度对吸附过程几乎无影响,pH值对不同类化合物的吸附过程影响较大,佳吸附条件为30℃下超声40 min,洗脱条件为5 mL 20％冰乙酸溶液(甲醇-水60∶40)的洗脱液,超声40 min.结论 MNP-NH2可用于对金银花中有效成分提取,对其中黄酮类成分保持较高的吸附率,同时MNP-NH2的循环使用与再生性良好,为复杂中药及天然药物有效成分提取应用提供新的研究思路.
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靶向乳腺癌细胞的多功能纳米分子探针介导光声成像及治疗
目的 制备一种载Fe3O4同时靶向乳腺癌的多功能纳米分子探针,观察其体外光声成像效果,并探讨其体外寻靶能力及光声介导乳腺癌细胞凋亡的能力.方法 采用双乳化法和碳二亚胺法,制备载Fe3O4同时连接靶向乳腺癌单克隆抗体(Herceptin)的高分子多功能纳米分子探针,检测其一般物理特性、Herceptin与纳米粒的连接情况及其体外寻靶能力;对不同浓度的纳米粒进行光声成像;体外评价靶向纳米粒介导光声对乳腺癌细胞的抑制作用.结果 成功制备的靶向载Fe3O4多功能纳米分子探针平均粒径为(235.40±53.75) nm,Zeta电位(-13.4±4.7) mV;Fe3O4颗粒分布于纳米探针壳层;间接免疫荧光法观察到抗体成功连接到纳米探针表面;体外寻靶能力实验显示乳腺癌SKBR3细胞株周围有大量靶向纳米探针环绕.体外光声成像显示随Fe3O4含量增加,其光声信号逐渐增强.体外细胞抑制实验显示激光辐照后的乳腺癌细胞凋亡率明显升高,证明制备的纳米探针能够协同光声对乳腺癌细胞产生明显的抑制作用.结论 制备的靶向载Fe3O4多功能纳米分子探针可作为光声成像造影剂,同时在光声介导下,能够显著抑制乳腺癌细胞的增殖.
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磁性纳米复合粒子富集胎儿细胞在无创性产前诊断22q11.2微缺失综合征中的应用
目的 探讨利用磁性纳米复合粒子富集胎儿细胞进行无创性产前诊断22q11.2微缺失综合征的可行性.方法 收集研究对象26例,分别经过磁性纳米粒子富集胎儿有核红细胞(研究组)及羊水穿刺胎儿细胞(对照组)进行荧光原位杂交(FISH)检测确定22q11.2是否存在异常,比较两组之间存在的差异.结果 两组在诊断22q11.2微缺失综合征方面一致率为100%(2/2),证实了利用该方法实现无创性产前诊断22q11.2微缺失综合征的可行性.结论 磁性纳米复合粒子富集胎儿细胞诊断22q11.2微缺失综合征为无创性的产前诊断,检测过程快速、准确、高效,较羊水穿刺胎儿细胞进行荧光原位杂交法具有无创及省力等优点,可望用于产前诊断22q11.2微缺失综合征,是一种值得推广的方法.
关键词： 磁性纳米粒子 胎儿有核红细胞 22q11.2微缺失综合征 产前诊断 -
靶向磁性纳米粒子用于急性颞叶癫痫的MRI研究
目的 探讨具有功能性的靶向纳米探针用于磁共振分子成像定位急性颞叶癫痫模型致痫灶的价值和可行性.方法 本实验将无放射性的α-甲基色氨酸(alpha-methyl-L-tryptophan,AMT)与磁性纳米粒子(Magnetonanoparticles,MNP)螯合成靶向纳米探针,将无表面修饰的MNP(plian MNP P-MNP)和生理盐水作为对照材料,于模型大鼠癫痫大发作后72 h分别经尾静脉注射,在注射前后行MR扫描并监测和比较致痫灶的信号T2值,之后断头取脑行普鲁士染色、尼氏染色及FJB染色等病理学检查.结果 实验结果表明AMT-MNP和P-MNP能透过血脑屏障(the blood-brain barrier,BBB)且对脑组织无明显损伤.发现癫痫大鼠MRI中AMT-MNP使致痫灶T2信号呈负增强(P＜0.05).结论 AMT-MNP能透过血脑屏障并在磁共振成像中能靶向定位急性颞叶癫痫致痫灶.
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超顺磁性纳米粒子在肿瘤诊断与治疗中的应用
超顺磁性纳米粒子由于具有在生物体内的特异性分布以及在外加磁场下可控运动的特点,已被应用于肿瘤细胞的富集、分离、药物的磁靶向以及疾病的诊断和治疗等诸多方面.本文对超顺磁性纳米粒子在磁共振成像、肿瘤细胞分离、磁导向药物以及肿瘤的磁流体过热治疗方面的应用作一综述.
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磁性纳米粒子作用于肝癌细胞的生物学效应的研究进展
磁性纳米粒子,是一类智能型的纳米材料,因其特有的性质,被广泛应用于生物医学领域,在肝癌的治疗方面也有大量的实验性研究和成果.研究和探索磁性纳米粒子治疗肝癌的新方法和途径,有着很大的现实意义.本文就磁性纳米粒子作用于肝癌细胞的生物学效应的研究现状和进展进行总结整理,从三个方面进行了综述:磁性纳米粒子直接作用于肝癌细胞,探索磁性纳米粒子的生物相容性、在肝癌细胞的分布方式以及磁性纳米粒子本身对肝癌细胞的生物学效应的影响;磁性纳米粒子协同外加磁场(稳恒磁场、极低频交变磁场和高频交变磁场)作用于肝癌细胞;磁性纳米粒子外加修饰(磁性白蛋白纳米颗粒、纳米磁流体、磁性脂质体等),作为药物载体作用于肝癌细胞.
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Fe3O4/生物可降解复合材料研究
磁性氧化铁纳米粒子因具有尺寸小、低毒性和超顺磁性等特点,已经引起了生物化工、医药工业领域的广泛关注.生物可降解高分子材料是生物医用高分子研究中活跃的领域之一,已广泛用于外科手术缝合线,植入体材料及药物释放载体等.将Fe3O4和生物可降解高分子材料进行复合,可以扩大两者的应用范围,达到理想的治疗效果,并有望开创临床治疗的新时代.本文介绍了磁性四氧化三铁粒子的化学制备方法,包括共沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液法,并对各种方法的优缺点进行了比较;重点阐述了磁性壳聚糖,磁性聚乳酸,磁性PEG,磁性PCL复合材料的制备,及它们在酶的固定化、磁靶向药物及基因载体等医学领域的应用,显示了Fe3O4/生物可降解复合材料在医学领域的广阔应用前景;后对复合材料走向临床应用所面临的问题及发展前景进行了讨论.
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核-壳型磁性纳米微球的制备及在核酸提取中的应用
目的:改进传统的溶胶-凝胶方法而制备得表面包裹SiOZ的核-壳型磁性纳米微球,然后将表面连有链霉亲和素的磁性纳米微球应用于生物样品中核酸的分离.方法:用透射电子显微镜(TEM)、红外光谱(FTIR),X射线衍射仪(XRD)和磁强计(VSM)对得到的纳米微球进行表征,后用电泳验证核酸.结果:表明制备得到的磁性纳米微球表面包裹Si02,粒径均匀,分散性良好,并且具有超顺磁性和较大的比饱和磁化强度.电泳结果表明磁性微球可以很好地从细胞悬液、组织、血液等样品中分离得到高质量的核酸.结论:该方法简便快速有效,其过程不需要使用任何有毒溶剂,操作简单.
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磁性微球的制备及在生物分离应用中的研究进展
磁性微球是一类新型的功能材料,在生物医学工程、细胞生物学和环境工程具有广泛的应用.本文从磁性微球的结构、特性和制备方法进行了探讨,并详细介绍了磁性微球在细胞分离、蛋白质以及核酸的制备纯化领域中的应用.
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核壳型磁性纳米粒子界面氨基的测定
目的:应用对硝基苯甲醛比色测定法测定磁性纳米粒子界面修饰的氨基.方法:合成核壳型磁性纳米粒子,并用AEAPS(氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷)修饰其界面氨基,然后采用对硝基苯甲醛比色测定法测定不同反应条件下的磁性纳米粒子界面的氨基.结果:采用对硝基苯甲醛比色测定法可以测出在磁性纳米粒子界面连接的氨基量,不同反应条件下氨基连接量不同,氨基在磁性纳米粒子上的浓度为5.90至33.44 nmol/mg,大相对量为1.63 umol/m2.结论:对硝基苯甲醛比色法不仅可以定量测定磁性纳米粒子界面氨基量,而且可以研究反应条件对磁性纳米粒子界面氨基的连接量的影响.
关键词： 磁性纳米粒子 对硝基苯甲醛比色滴定法 氨基 -
Fe3O4纳米粒子-氧化石墨烯纳米复合物的制备、表征及体外毒性评价
采用改进的Hummers方法制备氧化石墨烯(GO),再用共沉淀法原位合成Fe3O4磁性纳米粒子修饰的GO复合材料.通过透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和X-射线衍射(XRD)对Fe3O4纳米粒子-GO复合物的形态进行表征.结果表明,所制复合物中Fe3O4磁性纳米粒子的粒径为30 nm,少量粒子团聚后的粒径为50～100nm.该复合物中GO含有多种官能团,可作为药物连接的位点,还可通过π-π共轭作用与药物连接.在外加磁场作用下,可明显观察到该复合物迅速聚集在永磁体附近.体外细胞毒性试验表明,该复合物在0.5～5 000 μg/ml范围内对肺癌A549细胞和乳腺癌ZR-75-30细胞无细胞毒性.
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磁性纳米粒子与链霉亲和素的连接及初步应用
目的在磁性纳米粒子表面偶联上链霉亲和素,用于VEGF质粒的提纯.方法用缩合反应将链霉亲和素偶联在磁性纳米粒子上, NBT/BCIP显色法和放射性核素标记法测定链霉亲和素的连接;利用生物素和链霉亲和素的高亲和力将生物素连接的探针连接在磁性纳米粒子上,制备成三链螺旋磁性纳米粒子;修饰好的粒子从含有VEGF质粒的细菌裂解上清液中提纯质粒.结果显色反应证实链霉亲和素连接在磁性纳米粒子表面,核素标记法显示其结合率在室温时为2.5 μg/100 μg,65 ℃时为22.28 μg/100 μg;三链螺旋磁性纳米粒子可以提纯出质粒,且纯度较高.结论通过一定修饰的磁性纳米粒子可以从含有质粒的细菌裂解上清液中提纯质粒.
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DEAE-磁性纳米粒子提纯质粒的研究
目的应用纳米磁性粒子纯化质粒.方法将葡聚糖-DEAE通过共沉淀法包裹在纳米磁性粒子表面,利用带正电荷的DEAE与带负电荷的核酸之间的电荷吸附作用,通过离子交换,在细菌裂解上清液中提纯质粒.结果可以提纯出高纯度的质粒.结论在纳米磁性粒子外包裹上DEAE基团,可以提纯出高纯度的质粒.
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基于磁弛豫技术的磁性纳米粒子肿瘤治疗应用研究进展
磁性纳米粒子(Magnetic nanoparticles,MNPs)是近10年来发展迅速的新型材料,目前已广泛应用于生物医学、工业制造以及环境改善等领域.由于MNPs直径小,比表面积大,表面具有大量悬空键以及超顺磁等特性,在生物医学应用上,MNPs可以实现恶性肿瘤的药物靶向治疗和磁热疗.磁弛豫技术(Magnetorelaxometry,MRX)通过测量移除外加磁场后,MNPs系统磁场的时间变化,可以定量研究药物靶向精准度,分析磁热疗的治疗效果,是MNPs生物医学应用的重要基础和条件.文章综述了在肿瘤药物靶向治疗与肿瘤磁热疗中,运用MRX技术,对MNPs研究的现状与进展,并对MNPs在未来肿瘤治疗中的应用前景进行了展望.
