可注射的磁性纳米颗粒在制备用于治疗内分泌疾病中的应用

1.本发明属于磁性纳米材料领域，涉及一种新的神经磁刺激调节内分泌疾病的方法，具体的是，是涉及上述可注射的磁性纳米材料用于治疗内分泌疾病的给药方法及上述磁性纳米材料的磁场作用的应用方法。


背景技术：

2.重复经颅磁刺激(rtms)已广泛用于神经系统疾病的治疗，可通过动态磁场在颅内产生感应电流，改变细胞膜的电位差，去除极化的细胞膜，激活可兴奋的神经细胞并调节神经功能；根据法拉第定律，磁场脉冲会在大脑中感应电场，并在脑组织中感应感应电流；当感应电流超过神经阻滞激发的阈值时，磁刺激可以像电刺激一样刺激相应部位的脑组织，并引起神经活动；然而，rtms存在穿透深度差、聚焦精度低，定位较困难和能耗较大的缺陷，导致其只能作用于人的皮层脑区，无法到达深部核团；基于此，采用基于磁性纳米粒子的电磁刺激技术——磁性纳米颗粒联合磁刺激(c-mss)，实现深部核团精准磁刺激；超顺磁性氧化铁纳米粒子(spio)具有物理和化学稳定，生物相容性和环境安全的特性，；通过立体定位注射氧化铁纳米颗粒至深部核团，如室旁核，海马等，外加中性磁场，实现对特定部位的精准刺激，以此调控神经内分泌系统。
3.神经内分泌系统的结构和功能实现，主要体现在下丘脑和垂体的相互作用上；其中，下丘脑作为最主要的内分泌调节中枢，接收来自上级神经中枢的神经冲动，继而分泌神经激素，作用于垂体，直接控制着垂体绝大多数的分泌功能；下丘脑
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垂体系统的诸多功能遍及其他各大系统，几乎调控着机体所有的代谢活动；下丘脑中存在2个大细胞核团——视上核和室旁核；构成其一些大细胞，既能作为神经元接收大脑或其他部位的中枢神经传来的神经冲动，将之转变为激素的分泌信息，又能据此信息分泌活性物质，因此这类细胞也称为神经分泌细胞，这类活性物质则称为神经激素；通过立体定位注射磁性纳米氧化铁精准递送至室旁核，可选择性地调控室旁核分泌神经激素(催产素、加压素)，以此达到治疗相关的神经内分泌疾病。


技术实现要素：

4.发明目的：本发明的目的是提供了一种基于磁性纳米颗粒的精准磁刺激系统治疗内分泌疾病的一种新方法；特别是提供了一种可注射的磁性纳米颗粒在制备用于治疗内分泌疾病中的应用；其解决的技术问题包括精准递送磁性纳米颗粒于特定脑区或核团，精准磁刺激装置的研制以及提供精准磁治疗的策略。
5.技术方案：本发明所述的可注射的磁性纳米颗粒在制备用于治疗内分泌疾病中的应用。
6.进一步的，所述可注射的磁性纳米氧化铁颗粒是由psc包裹的γ-fe2o3纳米颗粒；其粒径在30nm左右(25-35nm之间)。
7.进一步的，利用可注射的磁性纳米颗粒定点给药到特殊的脑区或者神经核团，并
通过外加磁场刺激磁性纳米颗粒并产生磁学相关效应，使特定脑区或神经核团分泌特定激素，并进入外周循环系统，最终调节内分泌疾病。
8.进一步的，所述的外加磁场是一种强度温和且可编程的脉冲序列磁场。
9.进一步的，所述的外加磁场与磁性纳米颗粒产生感应，并通过磁学相关效应刺激特定脑区或核团分泌特定激素。
10.进一步的，所述的内分泌疾病包括社交障碍、骨质疏松、侏儒症、过度肥胖症、巨人症及肢端肥大症等相关疾病。
11.有益效果：本发明与现有技术相比，本发明主要基于激素调节内分泌，利用磁性纳米材料增强神经磁刺激，实现调节内分泌的作用；包括磁性纳米材料的定点给药，以及外加磁刺激治疗；本发明公开了定点给药的方法，同时公开了磁刺激治疗装置；另外，所述的磁性纳米材料是一种临床磁共振造影剂，该磁性纳米材料由γ-fe2o3为核、psc为壳而组成的一种纳米材料，该材料超顺磁性，稳定性高，并具有良好的生物相容性；所述的磁刺激治疗装置是由永磁体和旋转马达组成的一种磁刺激治疗的动态磁场；本发明同时可应用到其他脑区或神经核团的磁刺激，该方法简单易行，具有一定的医学研究。
附图说明
12.图1是本发明提供的磁刺激方法示意图；其中，1是磁性纳米颗粒，2是磁场，3是小鼠；
13.图2是本发明中磁性纳米颗粒结构示意图；其中，1是psc外壳，2是氧化铁纳米颗粒；
14.图3是本发明精准给药-立体定向注射示意图；
15.图4是本发明神经磁刺激作用方式示意图；1是旋转马达，2是永磁体；
16.图5是本发明治疗骨质疏松病症小鼠的结果图；其中，a、小鼠立体定向注射磁性纳米颗粒的示踪；b、小鼠股骨的三维重建图；c、小鼠骨密度变化；**p ≤0.01，*p≤0.05。
具体实施方式
17.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
18.本发明所述的一种磁刺激深部脑区调控神经内分泌的系统原理及构造，所述的一种新的神经磁刺激调节内分泌疾病的方法是基于激素的内分泌调节作用，利用可注射的磁性纳米颗粒定点给药到特殊的脑区或者神经核团，并通过外加磁场刺激磁性纳米颗粒并产生磁学相关效应，使特定脑区或神经核团分泌特定激素，并进入外周循环系统，最终调节内分泌相关疾病。
19.进一步的，其中，所述基于磁性纳米颗粒的精准磁刺激系统治疗内分泌疾病的方法具备以下性质：所述定点给药是通过特定的手段或方法精准递送到特定的脑区或神经核团的给药方式；
20.所述的可注射磁性纳米氧化铁颗粒由psc包裹的γ-fe2o3纳米颗粒；其粒径在30nm左右；磁性纳米颗粒与整个磁性纳米材料的重量比应大于30％，即磁含量大于30％，而psc(聚葡萄糖山梨醇羧甲基醚)是包裹在磁性纳米颗粒外的一种多聚糖，对外加磁场无任
何影响；所述的外加磁场能够与磁性纳米颗粒产生感应反应，并通过磁学相关效应刺激特定脑区或核团分泌特定激素。所述的轴式调节系统是指脑区或神经核团分泌的激素能够通过脑区或核团-靶器官的轴式调节体系，调节内分泌功能。
21.进一步的，所述的外加磁场是一种强度温和且可编程的脉冲序列磁场。
22.进一步的，所述的外加磁场能够与磁性纳米颗粒产生感应，并通过磁学相关效应刺激特定脑区或核团分泌特定激素，如催产素，加压素，促甲状腺激素释放激素，促性腺激素释放激素，生长激素释放抑制激素等。
23.进一步的，所述一种新的神经磁刺激调节内分泌疾病的技术可应用于治疗神经内分泌疾病，包括社交障碍，骨质疏松，侏儒症，过度肥胖症，巨人症，肢端肥大症等。
24.具体的实施例，如图1-4所述，本发明的神经磁刺激的方法如下：
25.(1)、注射磁性纳米颗粒于特定脑区；
26.(1a)、将磁性纳米颗粒灭菌处理，形成无菌的注射液；
27.(1b)、将步骤(1a)所述的注射液利用立体定位注射定点注射到疾病模型小鼠特定脑区或核团；
28.(2)、将步骤(1)处理后的模型小鼠置于外加磁场中进行磁场干预；基于脑区或核团能够分泌特定激素进入外周循环系统调节内分泌的特点；利用立体定位注射的方法，精准递送磁性纳米颗粒于特定的脑区或核团；利用外加磁场对小鼠脑部进行磁场干预；利用磁性纳米颗粒在外加磁场作用下产生的物理效应来进行神经刺激分泌激素并进入血液循环，从而实现疾病的防治。
29.采用上述神经磁刺激方法应用于骨质疏松模型小鼠中，将小鼠置于一个旋转磁场内，该旋转磁场通过一个永磁体和一个旋转马达实现，将永磁体安装于旋转马达，通过调节旋转马达的转速实现不同频率的旋转磁场；当注射有磁性纳米颗粒的小鼠置于旋转磁场，由于磁性纳米颗粒特性，磁性纳米颗粒在旋转磁场中会产生多种物理效应，因此旋转磁场可以通过刺激组织中的磁性纳米颗粒间接使生物组织受到刺激，受到刺激的生物组织会分泌激素等调节物质以适应这种环境，分泌的激素从垂体释放到外周循环系统，从而达到磁刺激治疗内分泌疾病的目的。治疗结果如图5所示。
30.以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。