一种透明质酸修饰的超顺磁性氧化铁/金复合纳米探针的制备方法_2

文档序号:8230303阅读:来源:国知局
4Au-HA纳米探针的1~2弛豫时间倒数与Fe浓度的线性拟合图,可以看出复合纳米探针 的弛豫时间倒数随着铁浓度的增加(在0. 0025-0. 04mM浓度范围内)具有很好的线性关 系。并且通过计算可得本发明制备的复合纳米探针的1"2弛豫率高达264. IemlT1s'因此, 本发明所制备的Fe3O4Au-HA纳米颗粒可作为MR成像的优良T 2信号衰减造影剂。
[0032] (6) X射线衰减特性测量结果
[0033] 通过CT成像测定本发明制备的Fe3O4Au-HA纳米探针的X射线衰减性能,以评估 其CT成像效果。图5表示CT值随金浓度增加(2、4、8和16mM)的线性拟合图,可以看出 Fe3O4Au-HA纳米探针随着金浓度的增加具有很好的线性关系。说明了本发明制备的复合 纳米探针作为CT成像造影剂的潜力。
[0034] (7)溶血实验测试结果
[0035] 通过溶血实验评价本发明制备的Fe3O4Au-HA纳米探针的血液相容性,以确保制 备的纳米探针能安全地应用于生物体内进行成像诊断。纳米探针溶血性的测定分别以PBS 缓冲液和水处理的红细胞作为阴性和阳性对照进行比较。如图6,在一定的纳米颗粒浓度 范围内(50-400 μ g/mL),纳米探针溶血率很低,即使在浓度高达400 μ g/mL时,溶血率仅为 0.98%,说明本发明制备的纳米探针具有很好的血液相容性,因此可以安全地用于体内成 像实验的研宄。
[0036] (8) MTT细胞活力测试结果
[0037] 通过MTT比色法测定HeLa细胞的活力,以此来评价本发明制备的Fe3O 4Au-HA纳 米探针的细胞相容性(如图7)。HeLa细胞与Fe3O4Au-HA纳米探针(Fe浓度分别为0、0. 2、 0. 4、0. 8、1. 5和2. OmM)在37°C下共培养24小时。然后,经MTT处理后在570nm处测量吸 光值,并根据此值计算细胞的活力。纳米探针对细胞增殖的影响以PBS缓冲液处理的细胞 为对照进行比较。与PBS对照组相比,在Fe的实验浓度为0到2. OmM范围内,Fe3O4Au-HA 纳米探针对HeLa细胞的存活率的影响没有显著性差异,细胞存活率均在80%以上。这充分 说明本发明制备的纳米探针具有良好的细胞相容性,可以应用到细胞水平或生物体内成像 诊断。
[0038] (9)细胞吞噬实验结果
[0039] 通过ICP-OES检测HeLa细胞对本发明制备的Fe3O4Au-HA纳米探针在不同Fe浓 度下的吞噬量(如图8)来检测HA的靶向性效果。纳米探针(Fe浓度为0.2、0.4和0.6mM) 分别与⑶44受体高低表达的HeLa细胞在37°C下共培养4小时,然后通过ICP-OES检测细 胞的Fe元素的吞噬量。如图8所示,在Fe浓度0. 2-0. 6mM范围内,Fe3O4Au-HA纳米探针 培养的⑶44受体高表达(未被HA阻断)的HeLa细胞对Fe元素的吞噬量明显高于低⑶44 受体表达(被HA阻断)的HeLa细胞。结果表明,HA的修饰使得Fe 3O4Au-HA对⑶44受体 高表达的HeLa细胞有特异靶向能力。
[0040] (10)普鲁士蓝染色结果
[0041] Fe3O4Au-HA纳米探针的靶向性同样也通过普鲁士蓝染色来验证。如图9所示, PBS (对照)和本发明制备的Fe3O4Au-HA纳米探针(Fe浓度为0. 2、0. 4和0. 6mM)分别与高 低⑶44表达的HeLa细胞在37°C下共培养4小时,然后用普鲁士蓝染色,在相差显微镜下观 察细胞吞噬纳米探针后所显现出的染色情况。从图9可以看出,经过PBS处理的细胞没有 被染色(9a,e);经过Fe 3O4Au-HA纳米探针处理后的⑶44受体低表达(9b,c,d)和高表达 (9f,g,h)的HeLa细胞膜和细胞内均显现出蓝色;而⑶44低受体表达的HeLa细胞膜和细 胞内显现出的蓝色深度较⑶44受体高表达的HeLa细胞浅,这进一步说明HA修饰的Fe 3O4/ Au纳米探针对CD44受体高表达的HeLa细胞有很好的靶向性。
[0042] (11)体外细胞MR成像结果
[0043] 在体内实验之前,评价了本发明制备的Fe3O4Au-HA纳米探针的细胞MR成像效果 (如图10)。CD44受体低表达(al)和CD44受体高表达(a2)的HeLa细胞分别与Fe3O4Au-HA 纳米探针(Fe浓度为0. 1、0. 2、0. 4和0. 6mM)在37°C下共培养6小时,并且以PBS处理的细 胞作为对照组。从图IOa中可以看出,随着Fe浓度的增加,Fe 3O4Au-HA纳米探针处理后的 两组细胞均表现出MR信号衰减的趋势,说明随着Fe浓度的增加,细胞对纳米颗粒的吞噬量 也增加。需要指出的是,在相同的Fe浓度下,⑶44受体高表达的HeLa细胞比⑶44受体低 表达的HeLa细胞的MR信号降低更明显,说明⑶44受体高表达的HeLa细胞对Fe 3O4Au-HA 纳米探针的吞噬量要大大高于被HA阻断后CD44低表达的HeLa细胞的吞噬量。图IOb是 细胞经过不同浓度的纳米颗粒处理后的MR信号值,从图中明显看出,随着Fe浓度的增加, 细胞的MR信号值均逐渐降低,而且在相同的Fe浓度下,⑶44受体高表达的HeLa细胞比 CD44受体低表达的HeLa细胞的MR信号值更低。这些结果不仅说明制备的纳米颗粒具有很 好的细胞MR成像效果,而且证明了 Fe3O4Au-HA纳米探针对⑶44受体高表达的HeLa细胞 的特异靶向性。
[0044] (12)体外细胞CT成像结果
[0045] 在体内实验之前,评价了本发明制备的Fe3O4Au-HA纳米探针的细胞CT成像效果 (如图11)。CD44受体低表达(al)和CD44受体高表达(a2)的HeLa细胞与Fe 3O4Au-HA 纳米探针(Au浓度为0. 125、0. 25、0. 5和I. OmM)在37°C下共培养6小时,并且以PBS处理 的细胞作为对照组。从图Ila中可以看出,随着Au浓度的增加,Fe 3O4Au-HA纳米探针处理 后的细胞均表现出CT信号增强的趋势,说明随着Au浓度的增加,细胞对纳米颗粒的吞噬量 也增加。需要指出的是,在相同的Au浓度下,⑶44受体高表达的HeLa细胞比⑶44受体低 表达的HeLa细胞的CT信号升高更明显,说明⑶44受体高表达的HeLa细胞对Fe 3O4Au-HA 纳米探针的吞噬量要大大高于⑶44受体低表达HeLa细胞的吞噬量。图Ilb是细胞经过不 同浓度的纳米颗粒处理后的CT值,从图中明显看出,随着Au浓度的增加,细胞的CT值均逐 渐增加,而且在相同的Au浓度下,⑶44受体高表达的HeLa细胞比⑶44受体低表达的HeLa 细胞的CT值更高。这些结果不仅说明制备的纳米颗粒具有很好的细胞CT成像效果,而且 证明了 Fe3O4Au-HA纳米探针对⑶44受体高表达的HeLa细胞的特异靶向性。
[0046] (13)体内肿瘤MR成像结果
[0047] 裸鼠随机分成三组,a组直接尾静脉注射本发明制备的Fe3O4Au-HA纳米探针的 PBS溶液;b组先尾静脉注射HA,Ih后注射本发明制备的Fe3O4Au-HA纳米探针的PBS溶液; c组注射混有HA的Fe3O4Au-HA纳米探针的PBS溶液。用临床核磁共振体系(I. 5T)评价 肿瘤部位(圆圈标出处)的MR成像效果,如图12a。与注射纳米探针前的对照组相比较,在 注射0. 5h后,三组裸鼠肿瘤部位均开始变暗,2h后达到最暗。在注射4h后,三个实验组的 裸鼠肿瘤部位明暗程度都逐渐恢复,说明此时纳米材料随着血液循环已经从肿瘤部位逐渐 代谢出去。图12b是相应注射时间的肿瘤MR信号值变化,在注射0. 5h后,两组裸鼠肿瘤部 位的信号值均降低,2h后信号值后达到最低。在注射4h后,两组裸鼠肿瘤部位MR信号值均 有所增加,这与图12a的结果一致。值得一提的是,图12a和图12b均表明:随着时间的推 移,仅仅注射Fe 3O4Au-HA纳米探针的裸鼠肿瘤MR信号强度一直低于其他两种方式注射HA 阻断CD44受体后的裸鼠肿瘤MR信号强度。这些结果说明本发明制备的Fe3O4Au-HA纳米 探针具有很好的肿瘤靶向能力,能成功应用于体内靶向MR肿瘤成像诊断。
[0048] (14)体内肿瘤CT成像结果
[0049] 裸鼠随机分成三组,a组直接尾静脉注射本发明制备的Fe3O4Au-HA纳米探针的 PBS溶液;b组先尾静脉注射HA,Ih后注射本发明制备的Fe3O4Au-HA纳米探针的PBS溶液; c组注射混有HA的Fe304/Au-HA纳米探针的PBS溶液。用临床计算机断层扫描系统评价肿 瘤部位(箭头指向处)的CT成像效果,如图13a。与注射纳米探针前的对照组相比较,在 注射0. 5h后,三组裸鼠肿瘤部位均开始变亮,2h后达到最亮。在注射4h后,三组裸鼠肿瘤 部位的明暗程度都逐渐恢复,说明此时纳米材料随着血液循环已经从肿瘤部位逐渐代谢出 去。相应注射时间的肿瘤CT值变化,在注射0. 5h后,三组裸鼠肿瘤部位的CT值均升高,a 后CT值达到最高。在注射4h后,三组裸鼠肿瘤部位CT值均有所降低,这与图13a的结果 一致。值得一提的是,图13a和图13b均表明:随着时间的推移,仅仅注射Fe 3O4Au-HA纳 米探针的裸鼠肿瘤CT信号强度一直高于其他两种方式注射HA阻断CD44受体后的裸鼠肿 瘤CT信号强度。这些结果说明本发明制备的Fe 3O4Au-HA纳米探针具有很好的肿瘤靶向能 力,能成功应用于体内靶向CT肿瘤成像诊断。
[0050] 有益效果
[0051] (1)本发明采用简单的改性"共沉淀"法制备水溶性良好的PEI修饰的Fe3O 4Au复 合纳米颗粒,然后在纳米颗粒表面修饰HA,即得到用于MR/CT双模态成像的多功能Fe3O 4Au 纳米探针;此法操作工艺简单,反应条件温和,易于操作分离,所用均为廉价的和环境友好 的材料,具有实施商业化的前景;
[0052] (2)本发明制备的Fe3O4Au-HA复合纳米颗粒能够长时间地稳定分散于水溶液中, 没有出现团聚现象;PEI的包覆增加了 Fe3O4Au复合纳米颗粒的稳定性,HA的表面修饰增 加了 Fe3O4Au复合纳米颗粒的生物相容性和亲水性,而且赋予纳米颗粒对高CD44受体表达 肿瘤细胞和肿瘤部位的特异性靶向能力。这些优点使制备的HA修饰的FeA/Au纳米颗粒 可以有效地用作体内靶向MR/CT双模态成像的造影剂。
【附图说明】
[0053] 图1是本发明制备的Fe3O4Au-PEI纳米颗粒的X射线衍射图;
[0054] 图2是本发明制
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1