超顺磁性纳米颗粒治疗肿瘤的应用进展_李慧
磁性纳米颗粒在医学治疗中的应用
磁性纳米颗粒在医学治疗中的应用近年来,随着纳米科技的快速发展,磁性纳米颗粒在医学治疗中的应用越来越受到关注。
磁性纳米颗粒具有独特的物理和化学性质,可以用于诊断和治疗多种疾病,为医学领域带来了巨大的进展。
首先,磁性纳米颗粒在癌症治疗中的应用已经取得了显著的成果。
通过将磁性纳米颗粒注射到肿瘤部位,可以通过外部磁场的作用来定位和聚集磁性纳米颗粒,从而实现对肿瘤的精确治疗。
磁性纳米颗粒可以通过局部热疗、放射性疗法或药物释放等方式,对肿瘤细胞进行杀伤,减少对正常细胞的损伤。
此外,磁性纳米颗粒还可以通过磁共振成像(MRI)技术,实现对肿瘤的早期诊断和定量监测,提高治疗效果。
其次,磁性纳米颗粒在神经系统疾病治疗中也具有广阔的应用前景。
例如,对于帕金森病等神经退行性疾病,磁性纳米颗粒可以通过穿透血脑屏障的特性,直接靶向治疗病变区域。
通过外部磁场的作用,磁性纳米颗粒可以在病变区域释放药物,减少对其他部位的副作用。
此外,磁性纳米颗粒还可以用于神经元的修复和再生,促进神经系统的恢复功能。
此外,磁性纳米颗粒在心血管疾病治疗中也具有潜在的应用价值。
心血管疾病是目前世界范围内的主要死亡原因之一,而磁性纳米颗粒可以用于治疗血管狭窄、血栓形成等疾病。
通过将磁性纳米颗粒注射到血管中,可以通过外部磁场的作用来定位和聚集磁性纳米颗粒,从而实现对血管狭窄部位的精确治疗。
磁性纳米颗粒可以通过热疗或药物释放等方式,消除血管内的血栓,恢复血液流通。
此外,磁性纳米颗粒还可以在组织工程和再生医学中发挥重要作用。
通过将磁性纳米颗粒与干细胞或生物材料结合,可以实现对组织和器官的修复和再生。
磁性纳米颗粒可以通过外部磁场的作用,引导和定位干细胞的迁移和定植,促进组织的再生和修复。
此外,磁性纳米颗粒还可以用于生物材料的制备和修饰,提高生物材料的性能和功能。
然而,磁性纳米颗粒在医学治疗中的应用还面临一些挑战和问题。
首先,对于磁性纳米颗粒的生物相容性和安全性需要进一步研究和评估。
超顺磁性氧化铁纳米粒子在肿瘤靶向诊断治疗中的应用进展
S UN Ha n we n, ZHANG Ya n c o n g, S ONG Xi n f e n g, S UN Ch u n y a n
孙 汉 文
关 键 词 :氧化铁 ;M R I ;造影剂 ;靶 向
中 图 分 类 号 :T B 3 4
文 献 标 识 码 :A
文 章 编 号 :1 6 7 4 — 3 9 6 2 ( 2 0 1 6 ) 0 3 — 0 2 3 3 — 0 4
The App l i c a t i o n Pr o g r e s s o f Su pe r - Pa r a ma g ne t i c I r o n Ox i de
t he s u fa r c e o f t he t umo r c e l l s c a n i de n t i f y t h e t um o r a nd f o r l n a ma gn e t i c r e s o n a nc e i ma g i ng . The S u fa r c e g r a te f d wi t h v a r i — O U S t a r g e t i n g l i g a nd s a f f e c t s t h e pa r t i c l e s t i s s u e d i s t r i b ut i o n an d p ha r ma c o ki ne t i c s .The b i oa v ai l a bi l i t y o f dr ug i n t he t umo r
磁性纳米颗粒在药剂学中的应用研究
磁性纳米颗粒在药剂学中的应用研究磁性纳米颗粒是一种具有磁性能的微小颗粒,其直径通常在1到100纳米之间。
由于其独特的性质,磁性纳米颗粒被广泛应用于药剂学领域。
本文将探讨磁性纳米颗粒在药剂学中的应用,包括药物传输、靶向治疗和磁共振成像等方面。
一、磁性纳米颗粒在药物传输中的应用磁性纳米颗粒可以作为药物的载体,实现药物的有效输送。
常见的方法是将药物吸附或包裹在磁性纳米颗粒表面,通过外加磁场的作用,将颗粒定向输送到病灶部位。
这种方法可以提高药物的局部浓度,减少药物在体内的分布,从而增强药物的疗效。
例如,在癌症治疗领域,磁性纳米颗粒被广泛应用于肿瘤的局部治疗。
研究表明,将化疗药物包裹在磁性纳米颗粒上,并结合外加磁场的导向作用,可以将药物准确输送到肿瘤部位,避免对正常细胞的损伤,提高治疗效果。
二、磁性纳米颗粒在靶向治疗中的应用通过修饰磁性纳米颗粒表面的功能性分子,可以实现对特定细胞或组织的靶向治疗。
例如,利用特异性抗体修饰磁性纳米颗粒表面,可以实现对癌症细胞的选择性杀伤,从而提高治疗效果。
磁性纳米颗粒的靶向治疗还可以应用于神经系统疾病的治疗。
研究表明,修饰磁性纳米颗粒表面的神经生长因子可以促进神经细胞的再生,减轻神经退行性疾病的症状。
三、磁性纳米颗粒在磁共振成像中的应用磁性纳米颗粒具有良好的磁性能,可以被用作磁共振成像的对比剂。
通过调节磁性纳米颗粒的性质,可以实现对不同组织的选择性成像。
磁共振成像是一种无创的医学影像技术,常用于疾病的诊断和监测。
磁性纳米颗粒作为磁共振成像的对比剂,可以提高影像的对比度,增强疾病的检测能力。
四、磁性纳米颗粒的生物安全性和应用前景磁性纳米颗粒在药剂学中的应用虽然带来了许多潜在的优势,但是其生物安全性也需要引起我们的关注。
研究表明,磁性纳米颗粒对人体组织和细胞具有一定的毒性。
因此,磁性纳米颗粒的生物相容性和毒性评估至关重要。
随着对磁性纳米颗粒的研究不断深入,我们对其应用前景充满期待。
超微超顺磁性氧化铁纳米粒及其在肿瘤磁共振成像中的应用
超微超顺磁性氧化铁纳米粒及其在肿瘤磁共振成像中的应用刘国华【摘要】超微超顺磁性氧化铁纳米粒是一种新型的磁共振对比剂,具有血浆半衰期长及易被巨噬细胞吞噬摄取等特点,在磁共振血管成像、肝脏骨髓肿瘤的鉴别、淋巴结的良恶性鉴别、肿瘤病灶的显示及肿瘤免疫成像等方面有着良好的应用前景.随着在基础及临床方面研究的深入,其必将使现有的一些肿瘤磁共振成像模式发生深刻的变革.【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2010(016)016【总页数】4页(P2494-2497)【关键词】超微超顺磁性氧化铁纳米粒;对比剂;磁共振成像【作者】刘国华【作者单位】南京医科大学附属苏州市立医院东区呼吸科,江苏,苏州,215001【正文语种】中文【中图分类】R445.2恶性肿瘤严重危害着人类健康,近年来纳米生物技术的发展为肿瘤的早期诊治提供了新的机遇,其中超微超顺磁性氧化铁纳米粒(ultrasmall superamagmetic iron oxide,USPIO)具有粒径小,血浆半衰期长,易集中分布在网状内皮细胞丰富的组织和器官等特点,有助于提高该部位肿瘤与正常组织的磁共振成像(magneticresonance imaging,MRI)对比度。
已有大量研究证实,其在磁共振肿瘤血管成像、组织灌注、网状内皮系统肿瘤成像方面有着良好的应用前景。
此外,其易于在细胞间通透移动,适用于带特定抗原的肿瘤细胞免疫显像。
目前,国内在这方面的研究尚处于初始阶段。
现就其在肿瘤MRI方面的应用研究作一综述。
1 USPIO的理化性质及磁共振增强原理USPIO是由不同的外层材料(主要是葡聚糖)包裹Fe2O3或Fe3O4形成的氧化铁纳米粒,目前,多种USPIO制剂尚处于试验阶段,但也有数种制剂如AMI-227、NC100150、ferumoxytol等已应用于人体。
USPIO体积一般<50 nm,比普通的超顺磁性氧化铁颗粒更小,且表面包有较厚的葡聚糖层,因此,与血浆蛋白和调理素的作用减弱,影响了吞噬细胞对其的摄入,血循环半衰期长达100 min以上,可用来作为血池显像剂,同时,长循环时间也使得其除了被肝脾单核吞噬细胞系统摄取外,尚可以通过毛细血管壁,从而更广泛地分布于深部组织的巨噬细胞内(如淋巴结、骨髓、肺、脑、肾等组织),使得巨噬细胞系统成像成为可能[1]。
超顺磁性氧化铁纳米颗粒在肿瘤靶向治疗中的应用进展
增强颗粒跨 膜 的方法有 : 局部 应用外加 电磁 场照射 , 使颗粒
奠定了基础 。
3 . 2 基 因靶 向治 疗
向照射部位靶 向浓 聚 。 1 ; 在磁性 纳米颗粒表面修饰可识别靶 细胞膜特异性受体 的配体 , 如叶酸 、 乳铁蛋 白等 , 使之与靶细
胞特 异性 结合 1 ; 促进颗粒 被单 核一 巨噬细胞非特异性吞 噬 ,
显示 了 良好 的生物相容性 , 不仅 跨膜能力增强 , 外 源基 因的
表达效率也得到提升。K a me i 等认为这得益于磁性纳米颗 粒
在磁场作 用下 的导 向作用 以及 纳米颗粒对抗腺 病毒能力 的 提高 , 证 明S P I O纳米颗粒可 以与病毒性 基因载体相协 同。也 在 另一 方面证实 了S P I O纳米颗粒可 以对肿瘤 的靶 向基因治 疗起到 多方面的支持作 用。
察到实验组胶质瘤细胞有 明显 的凋亡迹象 , 与S P I O 纳米颗粒
的 直 接作 用 是 否 有 关 还不 得 而 知 。
3 . 2 . 2 S P I O纳米颗粒对病 毒性基 1 . 1 S P I O纳米颗粒热疗机制 一般而言 , 人体组织 细胞 的
颗粒的安全性进行体 内实验研究 。X u 等 将 S P I O纳米颗粒
与柔红霉素相结合 , 通过微量透析法检测该复合物对小 鼠的
质粒 相结合 , 该 质粒 载有可 特异 性沉 默表皮生 长 因子受体
( E G F R ) 基 因的 s i R N A 。同时 以聚酰胺一 胺( P A MA M) 树形分 子 以及细 胞穿膜肽( T a t ) 修饰颗粒 表面 , 用 以治疗 脑胶质瘤 。 与对 照组 相 比较 , 实验组胶质瘤细胞表 达 E G F R的量明显下
磁性纳米材料在肿瘤治疗中的应用研究
磁性纳米材料在肿瘤治疗中的应用研究肿瘤是一种严重危害人体健康的疾病,治疗方法多种多样,其中纳米技术作为一种较新的治疗方式,越来越受到科研人员的重视。
磁性纳米材料是其中一种使用较为广泛的纳米材料之一,在肿瘤治疗中具备了较为优良的应用前景。
在本文中,我们将就磁性纳米材料在肿瘤治疗中的应用进行一个全面的阐述。
一、磁性纳米材料的特点磁性纳米材料的粒径在1-100nm之间,具有磁性和纳米尺寸效应等一系列特质。
其内部晶格缺陷和表面功能团可应用于药物控释、分子成像及细胞基因传递等领域。
同时,由于其较大比表面积和活性表面,具有很高的化学活性和反应活性,在化学催化和光催化等领域也有着广泛的应用,这些特点上述都足以构成其在肿瘤治疗中的应用机会。
二、磁性纳米材料在肿瘤治疗中的原理磁性纳米材料在治疗肿瘤时,主要是利用其能够对外界磁场的响应性质,对靶向物种或药物进行定位和释放,实现肿瘤的精确治疗。
在原理上,可以将其主要分为两个方面:一方面为磁靶向技术,另一方面为磁纳米药物控释技术。
1. 磁靶向技术磁靶向技术是指,通过将磁性纳米材料引入人体内,利用外部磁场对其中的磁性粒子进行移动和调节,使靶向物种或药物可以进行精确定位和释放。
例如,利用磁性纳米材料对靶向物种进行标记,在MRI等医疗成像技术中可以精确的定位肿瘤位置,避免误伤正常组织;同时,可以将靶向物种和磁性纳米材料进行化学修饰,在外部磁场作用下,进行靶向物种输运与释放。
2. 磁纳米药物控释技术磁纳米药物控释技术是指,将药物与磁性纳米材料结合,通过外部磁场的作用实现药物的精确控释。
磁性纳米材料内置有药物时,在外部磁场的作用下,磁性纳米材料可能会释放药物,达到肿瘤治疗效果。
这种技术可以提高药物利用率,减轻副作用产生。
三、磁性纳米材料在肿瘤治疗中的应用前景磁性纳米材料在肿瘤治疗中的应用,具备了一系列的优秀性能和应用前景,预计越来越受到科研人员的重视。
磁性纳米材料的应用,可以根据磁性人工控制的精确性及其对药物释放的控制性质,实现病变部分的靶向性治疗。
超顺磁性(SPIO)氧化铁纳米粒子在肿瘤诊断方面的研究进展
超顺磁性(SPIO)氧化铁纳米粒子在肿瘤诊断方面的研究进展刘佳鑫;郭钰;李晓东;陈一鑫;张惠茅;付宇【期刊名称】《中国实验诊断学》【年(卷),期】2017(021)002【总页数】3页(P347-349)【作者】刘佳鑫;郭钰;李晓东;陈一鑫;张惠茅;付宇【作者单位】吉林大学第一医院放射线科,吉林长春 130021;吉林大学第一医院放射线科,吉林长春 130021;吉林大学第一医院放射线科,吉林长春 130021;吉林大学第一医院放射线科,吉林长春 130021;吉林大学第一医院放射线科,吉林长春 130021;吉林大学第一医院放射线科,吉林长春 130021【正文语种】中文近年来,随着纳米医学的飞速的发展,分子影像学的不断深化,Fe3O4、γ-Fe2O3、 CO-Fe2O4 等为主的超顺磁性氧化铁纳米粒在肿瘤诊断方向的研究和应用日益广泛,本文从超顺磁性氧化铁纳米粒子的MRI成像原理出发,以合成方法为基础,阐述近年来超顺磁性氧化铁纳米粒子在肿瘤诊断方面的研究进展,展望超顺磁性纳米粒子未来在肿瘤诊断中的发展前景。
1.1 超顺磁性氧化铁纳米粒子MRI成像原理氧化铁是磁性纳米材料中最主要的部分[1],主要包括Fe3O4和Fe2O3,由于铁原子核外不成对电子的高速旋转,而产生净磁化向量,因此能产生很强的顺磁性。
而当氧化铁纳米粒子的粒径小于某一临界值时便会呈现出超顺磁性,同时矫顽力、饱和磁化强度等都会降低,粒子一旦在磁场的作用下就能够迅速被磁化,而去除磁场的作用后磁性又迅速消失。
核磁共振(MRI)造影剂是为增强影像对比效果而使用的制剂,其通过影响周围组织的弛豫时间的快慢从而间接地改变组织信号的强度,增加组织或器官的对比度。
目前广泛应用于临床的MRI成像对比剂主要是钆的螯合物,从静脉注入进入体内后,在磁场的作用下,其能缩短纵向弛豫时间(T1值),因此在T1WI(T1 weighted imaging)上呈短T1信号,即在图像上表现为高信号,但是许多资料表明,钆对比剂的弛豫率低,在体内循环时间短,很快从肾脏代谢,生物安全性和细胞毒性也不确定[2-4]。
表柔比星超顺磁性氧化铁纳米粒(EPI-SPION)经皮递药抗肿瘤作用研究
表柔比星超顺磁性氧化铁纳米粒(EPI-SPION)经皮递药抗肿瘤作用研究皮肤癌是人类最常见的恶性肿瘤,每年的新患人数超过100万,尤其在浅色人种中,皮肤癌的发病率日趋增高。
传统的肿瘤化疗及放疗普遍存在靶部位药物浓度低、药物毒副作用大等缺陷,治疗的效果不理想。
目前对类似恶性黑色素瘤这一类浅表性皮肤癌仍欠缺有效的药物治疗手段。
在纳米药物抗肿瘤研究中,磁性靶向递药系统的给药方式一般采用静脉注射,要求药物粒子能自由通过最小的毛细血管,粒子易被肾脏排泄或聚积到骨髓中,导致抗肿瘤药物的毒性加大。
另一方面磁性药物靶向治疗的磁场装置设计和实施也是一个限制磁性靶向递药系统发展和应用的关键问题。
本研究尝试采用经皮递药系统克服上述不利限制,探索皮肤肿瘤治疗的新途径。
超顺磁氧化铁纳米粒(SPION)的研究从最初侧重于MRI造影发展到目前的靶向给药、治疗和造影等。
具有肿瘤靶向SPION由于其在MRI诊断、热疗及靶向给药中潜能,是目前靶向药物研究中很热门的课题。
本研究以表面具有功能基团的γ-Fe2O3纳米粒为内核,将具有伯氨基的肿瘤化疗药物表柔比星(EPI)嫁接于γ-Fe2O3纳米粒,得到直径十几个纳米、具有超顺磁性的表柔比星超顺磁性纳米粒(EPI-SPION),以磁导向经皮靶向递药技术和色素瘤细胞模型为主要研究对象,阐述在外加磁场作用下,EPI-SPION经皮给药穿透皮肤角质层及靶向皮肤肿瘤细胞的能力和作用机制。
结合肿瘤药物治疗学、分子生物药剂学和材料化学的思路和技术方法,从组织及细胞水平探讨超顺磁性纳米粒经皮吸收靶向肿瘤细胞的转运机制和动力学行为。
首先通过共沉淀-交联耦合法制备功能化γ-Fe2O3纳米粒,经仿生化表面修饰后将药物嫁接至纳米粒表面,得到性质稳定的EPI-SPION递药系统,并试图通过调控外磁场作用方式和强度,高效递送抗肿瘤药物至肿瘤局灶区。
我们前期得到的载药SPION水合粒径大小为16±2nm,主要理化性质研究表明,该纳米粒具有类球形单畴晶格形貌,保持良好磁性效能,饱和磁化强度大于70 emu/g,矫顽力几乎为零,具有良好的超顺磁性能。
磁性纳米粒子在肿瘤治疗中的应用
磁性纳米粒子在肿瘤治疗中的应用近年来,随着纳米科技的不断发展,磁性纳米粒子在肿瘤治疗中的应用越发受到重视。
磁性纳米粒子具有小尺寸、高比表面积和生物相容性等优点,可在癌细胞诊断、治疗和监测过程中发挥重要作用。
磁性纳米粒子在肿瘤诊断中的应用使得早期癌症的检测成为可能。
磁性纳米粒子可以通过改变其表面性质进行功能化修饰,使其能够针对特定的癌症标志物。
例如,磁性纳米粒子可以通过与某些特定抗体结合来选择性地附着在肿瘤细胞表面,并通过磁共振成像技术进行检测。
这种定量的检测方法不仅可以提高早期癌症的诊断率,还可以减少对患者的侵入性检测。
磁性纳米粒子在肿瘤治疗中的应用主要体现在热疗和靶向治疗方面。
热疗是一种通过磁场作用使磁性纳米粒子发热的治疗方法。
磁性纳米粒子在肿瘤周围注射后,可以通过外部磁场的激励引导纳米粒子在肿瘤区域集聚,进而产生局部热效应。
这种局部热效应可以有效破坏肿瘤细胞的核酸和蛋白质结构,从而达到治疗作用。
而且,由于磁性纳米粒子的小尺寸和超顺磁性,在外部磁场作用下,其产生的热效应可以局限在肿瘤细胞附近,减少对正常细胞的伤害。
靶向治疗是指通过修饰磁性纳米粒子使其能够选择性地附着在肿瘤细胞上,并释放药物进行治疗。
以药物修饰的磁性纳米粒子可以通过靶向空间组装的方法,使药物在肿瘤细胞表面定向释放。
这种方法可以提高药物在肿瘤组织中的浓度,减少对正常组织的影响。
同时,通过修饰磁性纳米粒子的表面,还可以实现对肿瘤微环境的靶向调控。
例如,通过纳米粒子表面带有的特定分子,可以影响肿瘤细胞的凋亡途径,进一步提高治疗效果。
此外,磁性纳米粒子在肿瘤监测中也发挥着重要作用。
磁性纳米粒子可以被用作肿瘤标记剂,通过修饰纳米粒子的表面,使其能够选择性地附着在肿瘤细胞上。
通过磁共振成像等技术,可以对磁性纳米粒子标记的肿瘤进行监测。
这种肿瘤监测方法具有高灵敏度和高分辨率的特点,能够帮助医生更好地评估治疗效果,指导后续的治疗方案。
然而,磁性纳米粒子在肿瘤治疗中还面临着一些挑战。
纳米磁性材料在肿瘤治疗中的应用研究进展
纳米磁性材料在肿瘤治疗中的应用研究进展摘要:磁性药物微球是新型的第四代靶向给药系统。
在外磁场作用下,使药物在体内定位聚集并释放,从而集中在病变部位发挥疗效,具有高效、低毒的特点。
本文对磁性复合材料的制备、特性及磁性材料在肿瘤治疗中的应用前景作了综述。
关键词:磁性材料制备特性肿瘤治疗纳米材料(nano-material)是指结构单元的尺寸在1-100nm、介于宏观物体和原子簇之间的粒子。
与传统晶体材料相比,纳米材料具有高强度、低密度、强软磁性能等特性。
肿瘤已经严重威胁人类的健康,每年发病率都在持续上升。
化疗是癌症治疗中必不可少的诊治手段,但其副作用使众多的癌症患者最终并非死于癌症,而是死于化疗所引起的副作用。
纳米磁性材料通过一定的方法可以到达肿瘤区域,在外交变磁场的作用下,磁性材料感应发热,使肿瘤组织达到一定的温度发挥药效,从而杀死热敏感的肿瘤细胞,达到靶向治疗作用,而对周围正常组织和细胞影响极小,并可以降低毒副作用。
纳米磁性材料治疗肿瘤具有靶向性、更长的半衰期、优越的生物利用度、毒副作用较小等特点。
因此,纳米磁性材料成为目前国内外研究的一种新型靶向载体,很多有关研究者都在这一领域积极的进行探索研究。
本文主要是对纳米磁性材料在肿瘤治疗中的国内外研究进行了综述。
1磁性材料的制备目前,纳米磁性复合材料的制备方法有很多,使用得较多的是化学方法,包括共沉淀法、微乳液法、包埋法、单体交联法、水热合成法等。
1.1共沉淀法李培用共沉淀法制备纳米粒子,并用油酸进行表面改性,得到粒径分散均匀的改性纳米粒子,继而利用油酸与壳聚糖间的氢键作用采用沉淀聚合法制备了壳聚糖磁性微,在壳聚糖磁性微球的基础上通过乳液聚合法制备了多重敏感的壳聚糖复合微球,对牛血清蛋白有很好的吸附效果。
倪海燕等以硫酸盐为原料,氢氧化钠为沉淀剂制备了不同化学组成的纳米锰锌铁氧体。
实验结果表明:制备的锰锌铁氧体粒度较均匀,在交变磁场作用下,具有明显的热效应,升温可至肿瘤热疗的有效温度范围,从而达到治疗作用。
磁性纳米颗粒基因载体在肝癌中的应用研究进展
磁性纳米颗粒基因载体在肝癌中的应用研究进展摘要:靶向基因递送是当前肝癌基因治疗的研究热点和难点。
磁性纳米颗粒基因载体可以将治疗基因进行负载,使基因在递送中免受核酸酶的降解,并且在外界磁场的作用下,具有一定的靶向性,可以将治疗基因输送至靶定位点,提高特异性,同时还可提高基因转染效率,提高基因治疗效果。
在本文中主要介绍磁性纳米颗粒基因载体在机体内遇到的主要障碍、在肝癌中的应用以及其存在的潜在毒性。
关键词:肝癌;磁性纳米颗粒;基因载体;靶向治疗1引言肝癌是五大恶性肿瘤之一,其恶性程度极高,被称为“癌中之王”[1],世界每年有超过50万人患上肝癌,其致死率位居第三。
中国的肝癌更是令人堪忧,其患肝癌的比例占全世界的55%,也就是说世界2个患肝癌的人中就有一个是中国人,所以对于肝癌的诊断、预防和治疗更是迫在眉睫。
随着人类基因组学和蛋白组学的发展,肝癌的标志物的研究有了长足的进展,为基因治疗肝癌提供了一定的基础。
目前,用于治疗肝癌的方法很多,包括放射性治疗、化疗、手术等方法,但是这些方法一般会对人体产生巨大的损伤[2],并且不能从根本上治愈肝癌,其5年内的死亡率高达95%。
最近新兴的基因治疗是从遗传学角度出发,为从根本上治愈肝癌提供了可能。
但是,基因治疗方法常因基因在血液等输送过程中受到核酸酶等降解而无法应用于临床。
所以,只有提高基因的输送效率才能提高基因治疗方法的应用范围。
目前,虽然很多病毒载体被应用作基因输送载体且转染效率高,但是常因有一定的免疫原性或会在机体内复制而存在一定的风险[3]。
而有些非病毒载体虽然也陆续被介绍可以用于输送治疗基因,但是却经常因为转染效率低而无法被广泛地使用。
磁性纳米颗粒基因载体作为一种新的非病毒载体,是最近基因治疗载体研究的新兴领域[6]。
用于输送基因的磁性纳米颗粒一般基于铁离子且直径为5~100nm的晶体。
磁性纳米颗粒一般分为顺磁性纳米颗粒和超顺磁性纳米颗粒,超顺磁性氧化铁纳米颗粒(SPIONs)常因其强的对比效果被广泛地被应用于疾病的诊断及监测治疗效果。
载化疗药磁性氧化铁纳米颗粒诊疗肿瘤的研究进展
2015年,中国预计新增癌症病例429.2万例,死亡281.4万例,相当于平均每天新增12 000例[1]。
手术、放疗、化疗仍是癌症的主要治疗手段,其中化疗是癌症治疗不可缺少的内科手段,能提高患者的生存率[2-5]。
化疗主要是通过化疗药物抑制癌细胞生长及转移,从而促使癌细胞凋亡。
然而目前临床常用化疗药物肿瘤靶向性差,杀灭癌细胞的同时也会损伤人体正常细胞,导致药物的不良反应[6]。
目前,基于氧化铁(iron oxide,IO)的磁性纳米粒(nanoparticles,NPs)由于粒径小、生物安全性高、表面曲率大、弛豫性能高、超顺磁性、表面易于修饰和功能化等优点而受到广泛的关注,磁性氧化铁纳米颗粒(iron oxide nanoparticles,IONP)与抗肿瘤药物结合实现癌症的靶向诊断与治疗是目前的研究热点[7-8]。
1 IONP作为对比剂用于肿瘤诊断IONP可作为超顺磁性的T2对比剂[9]。
由于NPs在主磁场中会影响周围氢质子的弛豫过程,有效地缩短了T2时间,使T2加权成像(T2 weight imaging,T2WI)变暗,因此超顺磁纳米颗粒作为T2对比剂表现出负增强效果[10-11]。
相比于T1加权成像(T1 weighted imaging,T1WI),T2WI在肿瘤图像表现方面更具优势。
然而,T2对比剂也存在一定的局限性,如成像时间长、对含气及骨组织成像效果差等。
通过将IONP耦联其他分子构建多模态成像探针,可以克服单一成像的局限性,提高成像的敏感性。
Sanchez-Cabezas等[12]通过纯化超小型超顺磁性氧化铁纳米颗粒,使得纳米颗粒能够提供显著的T1/T2双重信号增强。
Cai等[13]通过把Gd耦联到磁性纳米粒上得到7 nm的螯合物,可作为MRI T1-T2双相对比剂。
Dong等[14]合成了具有生物相容性的PEG化GdF:Fe纳米颗粒(PEG-GdF:Fe NPs),作为多功能对比剂,用于高效的T1/T2加权MRI和X射线及CT多模态成像。
磁性纳米粒子在生物医学上的应用进展
2007年6月郧阳师范高等专科学校学报J un.2007第27卷第3期Journal of Yunyang Teachers College Vol.27No.3磁性纳米粒子在生物医学上的应用进展刘传银(郧阳师范高等专科学校 化学系,湖北丹江口442700) [摘 要]磁性纳米粒子具有特殊的顺磁性和体积效应,近年来,磁性纳米粒子的合成和生物医学应用已引起了研究工作者的广泛兴趣.对近年来磁性纳米粒子在生物医学上的应用进行了评述. [关键词]磁性纳米粒子;生物医学;进展 [中图分类号]O657.2 [文献标识码]A [文章编号]1008—6072(2007)03—0055—04纳米粒子是由数目很少的原子或分子组成的原子群或分子群,其颗粒的大小在1~100nm 之间.纳米粒子区别于本体结构的特点为:纳米粒子具有壳层结构,由于粒子的表面层占很大比例,而表面原子是既无长程序,又无短程序的非结晶层,可以认为粒子表面层的实际状态更接近气态,而在粒子的心部,存在结晶完好周期排布的原子,不过其结构与本体样品略有不同,纳米粒子的这种特殊类型的结构导致了它具有四方面的效应:表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应,并由此产生出许多特殊性质:奇异力学、电学、磁学、热学、光学和化学活性等[1](P491-503).由于磁性纳米粒子具有其特殊的顺磁特性,因而在巨磁电阻、磁性液体和磁记录、软磁、永磁、磁致冷、巨磁阻抗材料以及磁光器件、磁探测器等方面具有广阔的应用前景.近年来,磁性纳米粒子为生物医学的发展提供了极具吸引力的机会,首先,磁性纳米粒子具有可控的从数纳米到数十纳米的体积,与细胞(10-100μm )、病毒(20-450nm )、蛋白质分子(5-50nm )和基因(约2nm 宽、10-100nm 长)相比,它们的体积较小或相近,可以附着在这些实体上,进而对它们进行标记,所以在生物医学上具有广泛的应用;其次,磁性纳米粒子具有顺磁性,遵循库仑定律,可以被外界磁场所调控.进而为磁性纳米粒子标记的癌细胞与正常细胞进行分离和对肿瘤组织定位给药提供了可能性;再次,由于磁性纳米粒子可以在外磁场作用下进行定位能量传递,故在癌组织的局部过热失活及代替化学疗法和放射性疗法等方面具有潜在的应用.本文将就近年来磁性纳米粒子在生物医学上的应用予以综述.1 磁性纳米粒子的在体医学应用磁性纳米粒子的在体生物医学运用包括治疗学应用和诊断学应用.它在治疗学上的应用主要体现在药物定位运输和磁致过高热.自从1960年Freeman 等[2](P404)提出铁磁性的粒子可以通过血液循环系统和外界磁场的协同作用下到达身体的某一特定组织以来,磁性纳米粒子在定位给药和克制肿瘤等方面已引起了人们的广泛兴趣[3-4](P132-139).众所周知,现在对于肿瘤的疗法大多数是化学疗法和放射线疗法,而这些疗法的一个致命缺点就是在杀灭癌细胞的同时也杀死了正常细胞,进而同时也伤害了病人的免疫系统.而通过磁性纳米粒子的定位给药则具有剂量小,定位杀灭癌细胞的特点.一般通过该种方法进行磁性运输和药物定位的过程如图1所示.图1磁性纳米粒子定位给药示意图大于1μm 的粒子(如磁性微球等)只能存留在血管中,而较小的粒子则可以通过外部磁场的导引作用进入毛细血管进而进入目标组织.Voltairas 等[5](P813-821)研究了磁场强度与血液流速的关系,结果表明在受药部位的血液流速较慢并且有适当的磁场强度将有利于药物的释放和定位.Richardson 等[6](P69-83)建立了二维纳米粒子在血液流速和磁场下的运动的数学模型,并考虑到当纳米粒子接近血管壁的一些极端情况.Dobson 等[7](P121-130)对这种理论模型进行了实验的验证.Joubert 等研究表明,当磁场力①②③[收稿日期]2007-03-06[基金项目]湖北省教育厅优秀中青年项目资助(项目编号:Q200760001)[作者简介]刘传银(1970-),男,湖北郧西人,郧阳师范高等专科学校化学系副教授,现为武汉大学博士研究生,主要从事电化学和电分析化学、多种光谱显微成像技术在生物医学分析的应用等方面的研究.超出血液线性流速(动脉10cm・s-1,毛细血管0.05cm ・s-1)时,带药的磁性纳米粒子容易被目标组织的内皮细胞和目标部位所存留和吸收,进而起到较好的生物给药作用[4](P70).Lee等[8](P596-606)合成了Fe2O3内衬的硅纳米管,在磁场协助下完成了DiIC18的分离萃取,萃取率达到了95%,与直接将DiIC18插入纳米管的收率没有差别.他们还利用该系统研究了磁性纳米管负载抗原和抗体的相互作用,发现这种作用比一般的情况下要强.基于这种特性,进行了生物给药的研究.结果表明,5-氟尿嘧啶在磁性纳米管上的负载效率很高,达到了107个分子单位,在药物释放过程中,90%的5-氟尿嘧啶在1h内释放完成,表现出较高的带药和释放效率,为生物定位给药的研究提供了一种新的尝试.过高热疗法(Hyperthermia)是一种利用外部作用使病变部位达到一种过高热的温度(约41o C-42o C),进而杀灭癌细胞和肿瘤组织的生物疗法.以往所使用的热疗方法,多借助于射频、微波、包括早期的磁致过热方法(植入磁热种籽)以及热水注人等,广泛存在热场分布不均匀、加热效率低等缺点,同时,因为这些方法大多会使组织和细胞(特别肿瘤病灶周围正常组织)产生可逆性损伤,因此,目前一般作为放疗和化疗的辅助治疗手段.如今,随着纳米技术的迅猛发展,通过研究发现处于纳米状态的氧化铁微粒在交变磁场中具有超常的吸收率(SAR),这在临床应用上具有很大的意义,从而产生了一种肿瘤热疗的新方法.最早运用磁性纳米粒子进行过高热疗法的案例可以追溯到1957年,G ilchrist等在1.2M Hz的磁场下使用20~100nm的γ-Fe2O3来加热不同的组织样品[9](P596-606).此后不少文献描述了不同类型的磁性纳米粒子、不同磁场强度、辐射频率和不同方法来包带纳米粒子,进而进行过高热疗法[10-15](P1402-1414)(.K obayashi等在磁性纳米粒子过高热疗法后,从肿瘤组织中纯化了HSP70-多肽复合物,研究表明,该种疗法表现出较好的抗肿瘤免疫特性,加速了肿瘤细胞的死亡[16-17](P80-88).Johannson等[18](P97-104)利用磁性纳米粒子结合外部辐射作用研究了前列腺癌的热疗法,对照实验结果表明,利用这种结合热疗法可以在20天内使肿瘤的生长降低87.5~89.2%.Jordan等研究了磁性纳米粒子对老鼠恶性神经胶质瘤的热疗法效果.这种效果用老鼠的死亡率和肿瘤组织的病理学检查结果来验证,实验结果发现用氨基硅烷复合磁性纳米粒子的热疗法的老鼠的存活率要比不施加热疗法的高 4.5倍[19](P7-14).过高热疗法要求通过改变外磁场的强度来使局部组织温度达到42o C至少30min才能达到预期效果,但热量沉积速率需要考虑血液流速和组织灌注的影响,而这两个因素却是经常变化和保持组织冷却的主要原因.一些研究者对这方面的影响进行了研究,结果表明,在大多数情况下,热量沉积速率达到100mWcm-3基本可以达到过高热的要求[20](P63-66).虽然利用磁性纳米粒子进行过高热疗法的研究还处在生物研究阶段,但从各种动物实验的研究结果表明,该种方法对于定位消除和延缓肿瘤组织的生长和癌症的治疗将会具有很大的发展前景.核磁共振成像技术的发展为临床诊断提供了准确的证据,而与NMR成像相关的磁性药物学也获得了前所未有的发展.这些药物在使用后必须能够提高正常组织和病变组织的成像对比度或较好的指示有机机体的功能和血液流动状况[21](P449-452).由于磁性纳米粒子的巨磁效应和体积效应,所以在NMR成像研究中具有良好的使用前景.从理论上来讲,使用磁性纳米粒子后,减小了纵向驰豫时间T1和横向驰豫时间T23,故可以增强磁共振图像的对比度.在实际应用中,右旋糖苷包覆的氧化铁纳米粒子具有生物兼容性且体积较小易于被肝脏排出,所以在磁共振成像中使用较多.Leuschner等[22]研究表明,L HR H生物配位的磁性纳米粒子可以有效增强在体研究脑肿瘤的磁共振图像对比度,并且能提高淋巴腺节点、骨及外围组织的检测灵敏度.商业氧化铁纳米粒子已经被NMR成像应用于组织定位和诊断脑及心肌梗阻、肝损伤和肿瘤的成像,由于组织构成不同而使磁性纳米粒子富集在病变区域,进而提高图像的对比度[23](P256-261).蛋白质如转铁蛋白[24](P941-946)、HIV蛋白中的多肽[25](P410-414)、不同序列的寡聚核酸[26](P3204-3206)都可以在氨基化交联的磁性氧化铁纳米粒子上连接后获得良好的NMR图像.2 磁性纳米粒子的离体生物医学应用磁性纳米粒子在离体生物医学上的应用主要包括细胞标记和磁性分离等.在生物医学领域,将特殊的生物实体与它的环境相分离或将目标样品的磁性分离富集以供后续使用是一项比较复杂的过程.而磁性分离则是一种较好的方法,这种方法共有两步:使用磁性纳米粒子标记目标生物实体,然后流体磁性分离装置将标记体与其它实体及环境分离开来(如图2所示).图2利用磁性纳米粒子进行磁分离的示意图磁性纳米微球分离细胞主要有两种方式:一种是直接从细胞混合液中分离出靶细胞的方法,称为正相分离或正相选择(Positive selection),另一种是利用磁性微球除去无关细胞,使靶细胞富集纯化的方法,称为负相分离或负相选择(negative selection).通过一些生物兼容性的高分子如右旋糖苷、聚乙烯醇或磷脂等化学修饰在纳米粒子表面形成磁性微球[27](P41-46).这样在磁性微球表面接上具有生物活性的吸附剂或其它配基(如抗体、外源凝结素等),利用它们与目标细胞的特异性结合,借助外磁场的作用,可以很方便、快速的对细胞进行分离、分类[28](P3715-3721).因为磁性微球上连接的特异性抗体与待分离体系里的抗原形成特异性结合,所以就可以提供一种高准确度标记细胞的方法.如利用免疫性试剂包覆磁性纳米粒子已成功用于血红细胞[29](P1210-1213)、肺癌细胞[30](P160-167)、细菌[31](P141-148)等的标记.Naume等[32](P1-9)采用正相分离法,用CD56单抗和羊抗鼠的lg G修饰的磁性单分散微球(Dynabeads M -450)分离了高纯度且保留N K和L A K活性的CD56+细胞,污染细胞含量低于3%,其活力大于91%.与常用的细胞分离方法相比,具有简单、快捷、高效和安全等特点.利用免疫磁性微球结合其他免疫检测方法,可以快速、准确和高效的分离样品中的微生物,大大提高检测方法的专一性,对食品卫生和预防疾病的传播具有重要的意义.传统的蛋白质分离方法如盐析、有机溶剂沉淀法、膜分离技术和层析技术等,一般是通过改变溶液的p H值、介电常数、温度或者是离子强度等因素来达到分离蛋白质的目的,操作过程繁琐、耗能、对目标蛋白质的损失很大.但利用磁性纳米粒子及其磁性纳米微球,由于具有其粒径小,比表面积大,表面含有活性基团,故偶联容量大,它能够共价结合能被目标蛋白质识别和可逆结合的配基,然后,将磁性微球直接放入含有目标蛋白质的混合溶液中,待目标蛋白质与磁性微球紧密结合后,利用外部磁场对其进行分离.整个分离过程不需对混合溶液的p H值、温度、离子强度和介电常数进行调整,从而避免了传统分离过程中蛋白质的损失.Chen等[33](P1913-1917)利用PAA共价吸附在磁性纳米氧化铁粒子上,获得了高离子交换通量,对溶解酵素在p H=3-5的磷酸缓冲液中具有较强的吸附能力,而在NaSCN中可以完全解吸,在吸附和解吸过程中,酵素的活性保持在95%以上.传统的核酸分离技术包含沉淀,离心等过程,这些纯化方法的步骤繁杂、费时长、收率低,接触有毒试剂,很难实现自动化操作;而采用磁性载体微球分离技术就能很好地克服这些缺点,实现样品地快速、高效制备,是未来核酸纯化方法发展的一个重要方向. Oster等[34](P145-150)报道了采用聚乙烯醇磁性微球(M-PVA)快速、高效地分离特定和非特定序列的核酸,成功地从不同地血样中提取基因组DNA,与商业化的DNA提取试剂盒和传统方法相比,显示出快速、高得率和高纯度等特点;他还采用了碳二亚胺活化反应使表面带羧基的M-PVA共价结合寡核苷酸链,将其用于杂交检测或者包含特定碱基序列的核酸的分离.谢欣等[35]研发了一种以羧基修饰的磁性纳米粒子作为固相载体,从样品中富集靶细胞和从细胞裂解液中吸附DNA的方法.采用这种方法,吸附在纳米磁珠表面上的DNA不用洗脱就可以直接作为靶基因用作PCR扩增的模板,从而大大简化了从靶细胞富集到靶基因扩增的全过程.该方法快速简便,不使用有毒试剂和离心操作,便于用来构建快速、高通量核酸制备的生物芯片.3 前景与展望本文对磁性纳米粒子在生物医学上的应用(生物磁性分离、生物给药、过高热疗法和磁共振成像几个方面)进行了简要的概述.虽然对磁性纳米粒子在生物医学上的应用已经进行了广泛的研究,但除了生物磁性分离、生物标记和磁共振成像现在已运用于生物医学和生物化学实验室外,生物给药和过高热疗法还主要停留在实验室研究阶段,不过已经从动物实验中获得了成功,并证实为一种极有潜力的治疗癌症的方法.但从离体研究到在体研究还存在诸多挑战,这需要多学科之间的协调发展.如建立与在体条件相符的实验室进行相关研究,建立复杂系统的数学模型以及更为合理的物理学及生理学理论来解释相关现象等.相信通过多学科领域的合作研究,磁性纳米粒子在生物医学领域的应用将更为广阔.[参考文献][1]张立德,牟季美.纳米材料与纳米结构[M].北京:科学出版社,2001.[2]Freeman M W,Arrot A and Wat son H H L.Magnetism inMedicine[J].J.Appl.Phys.1960,(31).[3]G oodwin S,Peterson C,Hoh C and Bittner C.Targeting andretention of magnetic targeted carriers(M TCs)enhancing in2 tra-arterial chemot herapy[J].J.Magn.Magn.Mater.1999,(194).[4]Joubert J C.Magnetic Microcomposites as Vectors for Bioac2tive.Agent s:The State of Art[J].An.Quim.Int.Ed.1997,(93).[5]Voltairas P A,Fotiadis D I,Michalis L K.Hydrodynamics ofmagnetic drug targeting[J].J.Biomech.2002,(35).[6]Cummings L J,Richardson G,Hazelwood L.Drug delivery bymagnetic microspheres[C].Proc.Mathematics in Medicine Study Group(Nottingham,U K:University of Notingham),2000. 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磁性纳米颗粒在生物医学中的应用与发展趋势分析
磁性纳米颗粒在生物医学中的应用与发展趋势分析随着生物医学领域的不断发展和深入,磁性纳米颗粒作为一种新型的生物医学材料,其在生物药物传递、生物成像、生物检测等方面具有广泛的应用前景。
本文将从生物医学中的应用需求、磁性纳米颗粒的制备、特性及其在生物医学中的应用等方面分析磁性纳米颗粒在生物医学中的现状和未来发展趋势。
研究背景随着生物学、医学和材料学等学科的发展,磁性材料作为一种新型智能材料,其在医学领域有着广泛的应用前景。
作为一种特殊的磁性材料,磁性纳米颗粒因其具有的生物相容性、可调制性等独特性质,被广泛应用于生物药物传递、生物成像和生物检测等方面。
制备和特性磁性纳米颗粒的制备包括机械法、化学合成法和生物法等多种方法。
其中,化学合成法是目前应用最广泛的一种方法。
通过化学反应得到的纳米颗粒具有良好的结构、稳定性和可调制性。
在磁性纳米颗粒的制备过程中,表面修饰对其在生物医学中的应用至关重要。
表面修饰可以增加纳米颗粒的生物相容性,提高其在生物体内的稳定性和靶向性。
同时,还可以通过表面修饰实现生物标记和生物通道。
磁性纳米颗粒具有的独特性质,如超顺磁性、高饱和磁化强度和纳米尺度效应等,使其具有以下在生物医学中的重要应用:1.生物成像磁性纳米颗粒具有良好的磁敏性和生物相容性,可以在磁机场作用下产生磁共振信号,从而用于生物成像。
同时,还可以通过表面修饰实现针对生物组织和细胞的靶向性成像。
2.生物药物传递磁性纳米颗粒可以在生物体内作为载体承载药物,实现药物的靶向传递并提高药物的生物利用度。
此外,还可以通过调整磁场引导磁性纳米颗粒在生物体内的分布,实现局部治疗。
3.生物检测磁性纳米颗粒可以与生物分子(如蛋白质、核酸等)结合,实现对生物分子的检测与分析。
同时,由于其表面具有一个大量的羧基,使其具有良好的稳定性,可以通过化学反应将其与其他荧光标记分子结合,实现双模态或多模态生物检测。
未来发展趋势磁性纳米颗粒作为一种新型的生物医学材料,其在生物药物传递、生物成像和生物检测等方面具有广泛的应用前景。
磁热法治疗肿瘤[整理版]
磁热法治疗肿瘤用纳米磁性材料的研究进展肿瘤热疗是利用物理方法加热癌变组织,使癌变组织升温,达到杀灭癌细胞的特定温度以消除恶性肿瘤的一种治疗手段。
肿瘤热疗法由来已久,但由于早期设备和技术所限,加之2O世纪以手术、放疗、化疗相结合为主的肿瘤治疗手段的形成,使得热疗的发展几乎停滞不前。
1957年,Gilchrist等首次提出磁靶向热疗的概念,推动了肿瘤热疗向着精确定位的方向发展。
磁热法治疗肿瘤是将磁性粒子注入或植入肿瘤病灶区,外加交变磁场,由于磁热效应使病灶区吸热升温至43~47℃,从而杀死肿瘤细胞。
该技术具有靶向性、给药方式简单、可减少用药量、毒副作用小、易与其它方法相结合等优点,是目前热疗法治疗肿瘤的较佳途径。
德国、美国、日本和我国对磁热法治疗肿瘤都进行了比较系统全面的研究,特别是德国和美国的研究都已进入l临床研究阶段,并已治愈了一部分乳腺癌、前列腺癌、脑瘤等肿瘤病人,显示出良好的发展前景。
近年来,随着纳米技术的突飞猛进,纳米磁性材料应用于肿瘤热疗能克服目前加热技术的不足,已成为材料与生物医学的研究热点。
磁热法治疗肿瘤用纳米材料的应用开发、药物载体技术、生物相容性和毒理性是该领域研究的关键问题。
1 磁热法基本原理与特点磁性材料在外加交变磁场中,由于涡流损耗、磁滞、磁矢量旋转和颗粒本身的物理旋转而产生的热量称之为磁热。
磁热法是应用磁热效应治疗肿瘤的一种物理方法,即将磁性材料注入肿瘤病灶中,在交变磁场的作用下将吸收的磁能转换为热能,使癌变组织升温到43℃以上,并保持一段时间,使肿瘤细胞红肿、坏死,从而消除肿瘤。
将磁场能转换成热能主要取决于磁场和磁性粒子的性质,其典型特征量是产热率(Specific power adsorption,SAR),即单位质量将其他能量转换成热能的量,单位以w/g计。
磁性材料的SAR越高,其热效应越强。
当今研究者追求的是采用少量材料产生高热量,而纳米7-Fe~03或Fes 04就能满足这些要求,并且磁热材料只吸收热量,不会对人和环境产生任何污染,是一种治疗肿瘤的绿色疗法,因此纳米T-Fe~03或Fe304用于热疗治疗肿瘤备受关注。
超顺磁性(SPIO)氧化铁纳米粒子在肿瘤诊断方面的研究进展
磁 性 氧化 铁 纳 米颗 粒 的制备 方 法有 很 多种 , 其
中液相 制备 法是 目前 最 常用 的方 法 , 主要 包 括 水 热
的 MRI 成像 原 理 出发 , 以合 成 方 法 为基 础 , 阐述 近
年来 超顺 磁性 氧化铁 纳 米粒 子在 肿瘤诊 断 方面 的研
均 匀分 布 , 弛豫率 高 , 血 液循 环 时 间 长 , 由于 其超 顺
磁 性 的特征 , 能 够加 速 组 织 在 局部 磁 场 中 的去 相 位
缺 点 。He X『 7 等合 成 了植 物 血 凝 素 连 接 的 F e 。 O @Au核壳结 构 纳米 粒 子作 为 双模 态 对 比剂 在 结 直 肠癌 肿瘤 模型 中进行 成像 。
更 多性 能 , 常 对其 进行 表 面修 饰 , 然 后进 一步连 接各
种 功能 基 团 , 从 而合 成 各种 复 合 氧 化铁 磁 性 纳 米粒
子 发挥 更多 功能 。而用 于使 氧化铁 纳米 粒子表 面化 学 修饰 主要 有六 大类 , 包括合 成 聚合物 , 中性 聚合 物
( 如右旋糖 酐、 壳聚糖 ) , 有机表 面活性剂 ( 如 油 酸 钠) , 无机金属( 主要 是 金 ) , 无 机 氧化 物 ( 如 二 氧 化
硅) , 生 物活 性分 子 ( 如 脂质体 、 配体 以及 多肽 ) 。 聚 乙二醇 ( P E G) 作 为 合成 聚 合 物 的代 表 , 能提 高 氧化铁 纳米 颗粒 的空 间稳定 性 , 减 少 纳 米颗 粒 与 血 浆蛋 白的交联 , 从 而减 少 单 核 巨 噬细 胞 系统 的吞 噬, 使其 在体 内 的循 环 时 间延 长 ] 。旋 糖苷 是 一 种 水 溶性 多糖 , 是 中性聚合 物 的代表 , 在临 床上应 用 了
磁性纳米粒在抗肿瘤药物中的应用
磁性纳米粒在抗肿瘤药物中的应用魏亚超;刘皈阳;张洪峰;颜青华;王乐;陈晨;李倩【摘要】Magnetic nanoparticles, mainly ferrite (γ-Fe2O3 and Fe3O4) are a kind of new material, which develop very fast in recent years. Because of their non-toxicity, non-harm and biocompatibility, more and more attention has been focused on them. At present, magnetic nanoparticles have attracted a great attention in various fields, such as controlled drug release, tumor hyperthermia, intelligent switch and so on. On the basis of pertinent literatures, this review mainly summaries the properties of magnetic nanoparticles and their applications for controlled and sustained anti-tumor drug release. Furthermore, it is hoped that the review could provide theoretical basis for their further researches and applications.%磁性纳米粒是一种新兴的正在迅速发展的新型材料,主要为铁氧体(γ-Fe2O3及Fe3O4)。
由于其无毒无害,良好的生物相容性,目前在药物控制释放、肿瘤热疗以及智能开关等多个领域备受关注。
基于细胞膜仿生策略的纳米颗粒在肿瘤治疗中的应用
基于细胞膜仿生策略的纳米颗粒在肿瘤治疗中的应用
任雅静;李慧;倪频越;缪臣琳;冯诗倪;陈付学
【期刊名称】《自然杂志》
【年(卷),期】2022(44)3
【摘要】随着纳米技术的发展,纳米颗粒凭借其物理、化学、生物学优势被广泛应用于医学领域。
然而,生物安全性差、血液循环时间短、靶向能力弱等缺点,仍然限制着纳米颗粒在肿瘤治疗方面的应用。
作为一种天然生物材料,细胞膜拥有独特的生物学性质。
细胞膜仿生策略赋予纳米颗粒不同的生物学性质,弥补了纳米材料本身的不足,扩大了纳米颗粒在肿瘤治疗方面的应用。
文章主要介绍细胞膜仿生纳米颗粒的制备方法以及膜仿生策略在肿瘤治疗中的应用与研究。
【总页数】10页(P241-250)
【作者】任雅静;李慧;倪频越;缪臣琳;冯诗倪;陈付学
【作者单位】上海大学生命科学学院
【正文语种】中文
【中图分类】G63
【相关文献】
1.金纳米颗粒在肿瘤放射增敏治疗中的应用:如何最大效应利用金纳米棒?
2.金纳米颗粒在肿瘤放射增敏治疗中的应用:如何最大效应利用金纳米棒?
3.细胞膜仿生纳米粒在肿瘤治疗领域的研究进展
4.红细胞膜包被的PFC高负载的聚合物仿生纳米颗粒改善肿瘤的光疗效果
5.巨噬细胞膜仿生纳米递药系统在疾病靶向治疗中的应用
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磁性纳米颗粒在肿瘤诊疗中的应用进展
磁性纳米颗粒在肿瘤诊疗中的应用进展
阮文静;钟民涛;黄敏
【期刊名称】《大连医科大学学报》
【年(卷),期】2016(038)002
【摘要】纳米药物在治疗肿瘤方面具有安全、有效、特异性强等优点,其中磁性纳米颗粒用于肿瘤治疗是目前研究的一大方向.磁性纳米颗粒治疗肿瘤主要包括磁热疗、磁靶向化疗和转基因治疗等几个方面的应用.本文对其在肿瘤诊断及治疗中的应用进展进行综述.
【总页数】5页(P189-193)
【作者】阮文静;钟民涛;黄敏
【作者单位】大连医科大学微生物学教研室,辽宁大连116044;大连医科大学微生物学教研室,辽宁大连116044;大连医科大学微生物学教研室,辽宁大连116044【正文语种】中文
【中图分类】R730.5
【相关文献】
1.基于氧化铁的磁性纳米颗粒在肿瘤诊疗中的应用进展* [J], Lufeng Chen; Hongshan Zhong; Ke Xu
2.纳米级造影剂在肿瘤影像学诊疗中的基础应用进展 [J], 朱小琪;刘军杰;李红学;周知展
3.影像组学在头颈部肿瘤诊疗中的应用进展 [J], 谷金铭;王安然;李泉江;彭娟;罗天友;吕发金
4.介入技术在腹膜后肿瘤临床诊疗中的应用进展 [J], 王成刚;龚高全
5.深度学习在肝胆恶性肿瘤诊疗中的应用进展 [J], 魏芳强;汪火根;金朝汇;梁磊;张成武;杨田
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中国组织工程研究与临床康复 第13卷 第51期 2009–12–17出版Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research December 17, 2009 Vol.13, No.51ISSN 1673-8225 CN 21-1539/R CODEN: ZLKHAH101331Yangzhou UniversityMedical College, Yangzhou 225001, Jiangsu Province,China; 2Department of Hematology, Northern Jiangsu People's Hospital, Yangzhou 225001, Jiangsu Province, ChinaLi Hui ★, Studying for master’s degree, Yangzhou University Medical College, Yangzhou 225001, Jiangsu Province, Chinalh99beautiful@ Correspondence to: Wang Da-xin, Doctor, Professor, Chief physician, Yangzhou University Medical College, Yangzhou 225001, Jiangsu Province, Chinadaxinw2002@ Received: 2009-10-11 Accepted: 2009-11-21超顺磁性纳米颗粒治疗肿瘤的应用进展★李 慧1,王大新1,顾 健2Application of superparamagnetic nanoparticles for cancer treatmentLi Hui 1, Wang Da-xin 1, Gu Jian 2AbstractBACKGROUND: In recent years, nanoparticles has been rapidly developing in tumor hyperthermia, genophore research, and targeted drug therapy, particularly nanoparticle containing drug delivery systems will become another breach in tumor therapy. OBJECTIVE: To summarize the application and mechanism of superparamagnetic nanoparticles for cancer treatment in the medical field.METHODS: A computer-based online search was conducted in Medline for English language publications containing the key words of “superparamagnetic, nanoparticles, targeting” from January 2000 to October 2009. Relevant articles were also searched from CNKI with the same key words in Chinese from January 2005 to October 2009.RESULTS AND CONCLUSION: A total of 123 articles about targeting role of magnetic nanoparticles were included, and there were 24 in Chinese and 108 in English. Articles published earlier, duplicated, and similarly were excluded, and 30 references were finally included. Superparamagnetic nanoparticles characterized by targeting role under external magnetic field, and crystal of ferroso-ferric oxide did not has toxicity to cells. As a gene carrier and drug carrier, superparamagnetic nanoparticles were widely used in medical research and they also provided novel evidences for cancer treatment. By an external magnetic field, how to avoid a comprehensive system of phagocytic endothelial phagocytosis and prevent the course of treatment such as drug-induced thrombus is still inadequate.Li H, Wang DX, Gu J.Application of superparamagnetic nanoparticles for cancer treatment. Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu yu Linchuang Kangfu. 2009;13(51):10133-10136. [ ]摘要背景:近年来纳米颗粒在肿瘤热疗、基因载体研究、靶向药物治疗等方面得到迅速发展,特别是纳米颗粒载药系统已成为肿瘤治疗的又一突破口。
目的:对超顺磁性纳米颗粒在医学领域特别是肿瘤治疗方面的应用及其机制进行概述。
方法:应用计算机检索Medline 数据库(2000-01/2009-10),以“Superparamagnetic ,Nanoparticles ,Targeting ”为检索词;应用计算机检索中国期刊网(CNKI)(2005-01/2009-10),万方数据库(2005-01/2009-10),以“磁性、纳米颗粒、靶向”为检索词。
结果与结论:共收集123篇关于磁性纳米颗粒靶向作用的文献,中文24篇,英文108篇。
排除发表时间较早、重复及类似研究,纳入30篇符合标准的文献。
超顺磁性纳米颗粒是指具有磁响应性的纳米级粒子,其直径一般小于30 nm ,当磁性纳米粒子的粒径小于其超顺磁性临界尺寸时,粒子进入超磁性状态。
超顺磁性纳米颗粒除了通过血液循环进入炎症肿瘤相关部位外,还可被广泛存在于肝脏、脾脏、淋巴结的网状细胞-内皮吞噬系统(reticulo -eneothelial system ,RES)的细胞所识别。
研究发现经过表面修饰的载药纳米颗粒,可跨血脑屏障转运,其机制可能与血脑屏障的连接结构——毛细血管,其内皮细胞通过低密度脂蛋白介导的胞吞作用有关。
目前合成生物相容性磁性纳米颗粒的方法有很多,但最常用的合成生物相容Fe 3O 4磁性纳米颗粒的方法为共沉淀法。
超顺磁性纳米颗粒在外加磁场的作用下可具有靶向性,且四氧化三铁的晶体对细胞无毒,其作为基因载体及药物载体被广泛应用于医学研究,为肿瘤的治疗开辟了新的途径。
但对于外置磁场,如何全面的避开内皮吞噬系统的吞噬,防止治疗过程中药物性血栓的生成等尚存在不足。
关键词:超顺磁性;四氧化三铁;纳米颗粒;靶向;生物材料 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2009.51.028李慧,王大新,顾健.超顺磁性纳米颗粒治疗肿瘤的应用进展[J].中国组织工程研究与临床康复,2009,13(51):10133-10136. [ ]综 述李慧,等. 超顺磁性纳米颗粒治疗肿瘤的应用进展P .O. Box 1200, Shenyang 110004 10134www.CRTER .org1扬州大学医学院,江苏省扬州市225001;2苏北人民医院血液科,江苏省扬州市225001李 慧★,女,1985年生,江苏省连云港市人,汉族,扬州大学医学院在读硕士,主要从事纳米及血液方面的研究。
lh99beautiful@ 通讯作者:王大新,博士后,教授,主任医师,扬州大学医学院,江苏省扬州市 225001 daxinw2002@ 中图分类号:R318 文献标识码:A文章编号:1673-8225 (2009)51-10133-04收稿日期:2009-10-11 修回日期:2009-11-21(20091111009/ZS•H)0 引言以超顺磁性纳米颗粒作为基因载体及药物载体的研究近年来在医学领域不断发展,由于磁性四氧化三铁生物纳米颗粒的制作简单,直径可达10 nm 以下,具有比表面积效应和磁效应,在外加磁场的作用下可具有靶向性,且四氧化三铁的晶体对细胞无毒。
在磁性四氧化三铁的晶体表面可很容易地包埋生物高分子,如多聚糖[1]、蛋白质等形成核壳式结构[2-3],可使其达到生物相容性,使其越来越多的应用于医学领域研究。
1 资料和方法1.1 资料来源 由第一作者应用计算机进行检索。
以“Superparamagnetic ,Nanoparticles ,T argeting ”为检索词,检索Medline 数据库(2000-01/2009-10)。
以“磁性、纳米颗粒、靶向”为检索词,检索CNKI 数据库(2005-01/ 2009-10)、万方数据库(2005-01/2009-10)。
文献检索语种限制为英文和中文。
1.2 资料筛选及评价纳入标准:①文献内容与本文主题密切相关。
②论点论据可靠的原创性文章。
③观点明确、分析全面的文献。
排除标准:重复性研究。
资料提取与文献质量评价:对每一篇符合纳入标准的文献进行以下几个方面的评价:①随机分配方法。
②是否采用盲法评估。
③动物脱落或患者失访情况。
文献筛选和质量评价由2位作者独立进行并交叉核对,如有分歧,则通过讨论或由第二作者协助解决。
计算机初检得到123篇文献,中文24篇,英文108篇。
阅读标题和摘要进行初筛,排除因研究目的与此文无关的42篇,内容重复性的研究3篇,相关性不太大的研究58篇,共保留30篇文献进行综述。