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超顺磁氧化铁纳米粒子特性研究
基于特殊的物理和化学性质,纳米材料目前已成为表面工程学研究的理想材料.纳米粒子作为肿瘤治疗中的靶向给药载体可以提高药物的靶向作用.因此,对纳米粒子的修饰,将促进其在生物医学中的应用.以超顺磁性粒子(superparamagnetic iron oxide nanoparticles,SPION)为载体的微粒靶向递送系统已成为比较热门的研究方向[1].
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TAT-RGD修饰氧化铁纳米粒子诱导血管内皮细胞自噬及毒性研究
目的 研究TAT-RGD (Arg-Gly-Asp)-超小超顺磁性氧化铁纳米粒子(USPIO)复合物对人脐静脉血管内皮细胞(HUVEC)的生物学作用,为肿瘤靶向治疗提供实验基础.方法 以经典1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐-N-羟基琥珀酰亚胺(EDC-NHS)偶联法合成TAT-RGD-USPIO粒子,以RGD-USPIO作为对照,将不同质量浓度2种粒子(5、10、50、100、500 μg/mL)与HUVEC孵育后,观察细胞的活性、细胞内铁颗粒沉积和细胞超微结构改变.结果 TAT-RGD-USPIO核心粒径大小为(12.4±0.9) nm,水合粒径为(36.2±0.5) nm.HUVEC存活率随孵育氧化铁粒子质量浓度增高而逐渐下降,具有明显的浓度依赖关系.孵育6h后,TAT-RGD-USPIO在质量浓度太于50 μg/mL时,比RGD-US-PIO显示出对HUVEC增殖有更强的抑制作用(P< 0.001).以50μg/mL质量浓度孵育24h后,细胞存活率降低到50%以下.TAT-RGD-USPIO组,胞浆内可见大量密集蓝色铁颗粒,同时细胞数目减少,形态皱缩,失去贴壁极性;电子显微镜下胞浆内见弥散纳米铁颗粒存在,还可见到大量内含USPIO的空泡样结构及细胞膜出泡现象.结论 以TAT-RGD修饰USPIO粒子,可以调控纳米材料进入细胞的效率,诱导细胞自噬,提高对肿瘤血管内皮细胞的特异性杀伤作用,有望进一步实现肿瘤靶向治疗.
关键词: 氧化铁纳米粒子 人脐静脉血管内皮细胞 自噬 细胞毒性 -
磁性氧化铁纳米粒子在生物医学应用中的研究进展
磁共振(MRI))造影剂(CA)是指进入机体后,主要通过缩短成像时间、提高成像对比度和清晰度,而使器官或组织与其周围组织的图像产生差别.目前主要有两类MRI的CA受到关注:一类是顺磁性分子探针,以钆离子(Gd3+)为基础的研究较为广泛,主要缩短组织的横向弛豫时间,增加组织在T1加权像上的信号强度;另一类以氧化铁为基础的超顺磁性分子探针,主要降低组织在T2加权像上的信号强度,能产生强烈的T 2阴性信号对比[1].
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磁性氧化铁纳米粒子造影剂在MRI应用进展
近年来,磁性氧化铁纳米粒子(SPIO)已有广泛的体内应用:如磁共振成像,细胞标记、干细胞祖细胞示踪及组织修复,肿瘤生物探针检测,移植排斥反应的监测等方面,本文综述了USPIO的化学合成、表面修饰以及它们的生物医学应用进展.
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快速检测血栓的尿检试纸
美国麻省理工学院应用纳米技术开发出一种尿检试纸,可快速检测出血液中的凝块。
血液凝固是与血液中的凝血酶有关,应用氧化铁纳米粒子,涂有专门与凝血酶肽(短蛋白质)相互作用的多肽,注入老鼠体内后,会经过整个鼠体。当该粒子遇到凝血酶,在特定的位置上裂解肽类,释放的片段终顺着动物的尿液排泄。在处理收集的尿液样本时发现,含有特定多肽标记物抗体的碎片识别这些蛋白质片段,尿液中标记物的数量与凝固在小鼠肺中的血液凝块水平成正比。用质谱仪对片段质量分析来进行区分,或用抗体测试样本,更为简单且便宜。 -
表面修饰对氧化铁纳米粒子类酶活性的影响
目的:研究表面修饰对氧化铁纳米粒子类酶活性的影响.方法:用共沉淀法制备γ-Fe2O3纳米粒子,并用透射电子显微镜(TEM)表征.将γ-Fe2O3纳米粒子分别表面修饰二巯基丁二酸(DMSA)、柠檬酸、酒石酸和3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTS),并用Zeta电位仪表征.由于γ-Fe2O3纳米粒子可以催化双氧水氧化底物3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB),从而发生显色反应,这一特性与辣根过氧化物酶(HRP)相似,通过岛津UV-3600紫外-可见分光光度计和酶标仪检测该显色反应,评估氧化铁纳米粒子的催化性能及表面修饰的影响.结果:(1) TEM和Zeta电位测量表明,γ-Fe2O3纳米粒子直径约为13 nm,表面修饰能够有效调控其表面电荷;(2) 氧化铁纳米粒子类过氧化物酶催化活性与纳米粒子的表面电荷相关,表面负电荷有利于增加对带正电荷底物TMB的亲和力,从而增加类酶活性;(3) γ-Fe2O3/DMSA具有高的表面负电荷,米氏常数测量表明Km(TMB)为0.3 mmol·L-1,表现出与天然HRP对底物TMB类似的亲和力.结论:通过表面修饰可以调控氧化铁纳米粒子的类酶活性,其作为HRP模拟酶具有潜在的应用价值.
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超顺磁性氧化铁纳米粒子在细胞标记及细胞成像中的应用
近10年来,细胞成像技术是一个快速发展的领域,其目的在于可视化活体内靶细胞,获得细胞在活体内的生物学分布及迁徙情况.细胞成像作为一种活体内细胞监测的技术具有非侵入性及可重复性的特点.
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超顺磁性氧化铁纳米粒子在原发性肝癌诊断与治疗中的研究进展
原发性肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是我国常见的恶性肿瘤之一,其发病率居于恶性肿瘤第5位.肝癌患者5年生存率仅有7%,全球每年约有60万以上患者死于肝癌,位居肿瘤相关死亡率的第3位[1].我国是肝癌的高发区,目前发病人数占全球的55%,在肿瘤相关死亡中仅次于肺癌,位居第2.由于HCC早期症状隐匿,合并肝硬化的发生率极高,肝功能储备差,病人就诊时多属中晚期,手术切除率较低,能够手术切除者不足20%,且切除后复发率较高[2].因此,肝癌的早期诊断与治疗面临着巨大的挑战.