脂质体磁性复合纳米颗粒的制备与发展 杨文清123513
磁性复合纳米颗粒
纳米颗粒现在开始逐渐的出现在医疗、化学等行业,纳米材料的应用不仅代替了很多材料,还促进了医疗的发展。
现在,很多医疗手段都因为纳米性材料的出现得到了发展和改进,这些都为很多病人带来了福音,本次就分享磁性复合纳米颗粒。
白蛋白作为药物的载体具有化学性能稳定、无毒、无抗原性等优点,在组织中易于分布,并可浓集于肿瘤部位,是一种较离心的载药微球材料。
白蛋白磁性复合纳米颗粒具有磁含量可调,尺寸分布窄,生物相容性好等特点,可用于磁性药物载体构建,磁共振造影剂构建,肿瘤磁感应热疗载体构建,偶联抗体等功能生物分子等方面。
磁性纳米粒子在生物领域中有着许多重要的应用,从使用形式上看可以将其分为作用于人体内与人体外两个方面,而从具体功能上可以将其归纳以下四个方面:磁分离、药物输运载体、肿瘤热疗与磁共振成像对比增强剂。
其中磁分离是利用功能化的磁性纳米粒子的表面配体(或受体)与受体(或配体)之间的特异相互作用来实现对生物目标的快速分离。
药物运输载体是指以磁性聚内烯酰胺凝胶作载体,表面结合抗兔Ig,对血清中的抗体进行了定量测定。
磁共振成像技术是利用生物体内不同组织在外加磁场下产生不同的磁共振信号来成像,磁共振信号的强弱取决于组织内水分子中质子的驰豫时间,磁性纳米颗粒中未成对电子自旋产生的局部磁场能够缩短或增加临近水分子质子的驰豫时间,从而增大临近区域的磁共振信号强度,提高影像的对比度。
磁性复合纳米颗粒的制备有通过均相溶液沉淀制备、共沉淀法制备、直接还原法制备、微乳液法制备、利用多羟基化合物制备、高温分解有机金属化合物制备等制备方式。
以上是对磁性复合纳米颗粒的相关介绍,下面介绍一家生产纳米材料的公司。
南京东纳生物科技有限公司是一家集产学研于一体的高新技术型企业,主要从事纳米材料及生物医学纳米技术,功能微球、体外诊断试剂与仪器等研发与生产。
公司拥有一批包括多名创业教授、博士后、博士及硕士的自主研发队伍,同时广泛联合各知名高校院所及医院的专家团队。
紫杉醇磁性脂质体纳米粒的制备
・933・
紫杉醇磁性脂质体纳米粒的制备
辛胜昌
1, 2
, 吴新荣
1, 2 3
, 周丽珍
2
(1. 广州军区广州总医院 药学部 , 广东 广州 510010; 2. 华南理工大学 轻工与食品学院 , 广东 广州 510641)
摘要 : 目的 研究一种制备高载药量的紫杉醇磁性脂质体纳米粒的最佳条件 , 并对其质量进行检测 。方法 通 过共沉淀法制备 Fe3 O4 纳米粒 ,同时施加超声处理减少粒子的软团聚合 ,增加粒子的分散度 ,对粒子表面进行改性 , 增加与脂质的结合 ,最后通过微乳液 2 低温固化法合成紫杉醇磁性脂质体纳米粒 ,并通过反相高压液相色谱法检测药 物的载药量和包封率 。结果 紫杉醇磁性脂质体纳米粒为球形或近似球形 , 其悬浮液样品和冻干样品的粒径约在
[9]
结果与讨论
1 制备 Fe3 O 4 磁性纳米粒的反应主要因素确定 1. 1 反应体系 pH 值
铁盐混合溶液浓度为 018 mol・L ,其中 Fe ∶ 3+ Fe 为 10 ∶ 1715 (摩尔比 ,下同 ) , 铁盐混合溶液与沉
- 1 2+
淀剂氨水体积用量比为 1 ∶ 6, 用高浓度氨水调节不 同 pH 值 , 60 ℃ 熟化 30 m in,真空干燥 。不同 pH 值 对粒子的影响结果如图 1。 1. 2 铁盐溶液浓度 铁盐用量 Fe
150 ~170 nm ,药物包封率为 98129% 。结论 本法制备的粒子具有高质量磁化率 、 良好磁响应性 , 符合作为纳米磁
靶向给药系统的条件 。 关键词 : 紫杉醇 ; 磁性 ; 靶向 ; 脂质体 ; 肿瘤 中图分类号 : R943. 4 文献标识码 : A 文章编号 : 0513 - 4870 (2006) 10 - 0933 - 06
温度敏感性脂质体磁性阿霉素纳米粒的制备
温度敏感性脂质体磁性阿霉素纳米粒的制备谭亮;张阳德【期刊名称】《中国现代医学杂志》【年(卷),期】2010(20)5【摘要】目的制备能够携带化疗药物阿霉素的温度敏感性脂质体磁性纳米粒,并对纳米粒的粒径大小、药物包裹率、稳定性等物理性质进行检测.方法以化学共沉淀法制备四氧化三铁纳米粒,以逆相蒸发法制备空白温度敏感性磁性脂质体纳米粒,梯度反向装载法包封阿霉素,激光粒度分析仪检测粒径大小分布范围,透射电镜观察粒子形态;酸性乙醇荧光分光光度法测量阿霉素包裹率和泄漏率.结果制备的温度敏感性脂质体磁性纳米粒平均粒径为(76±18)nm,粒径较均匀,平均包裹率为(42.6±0.7)%,室温下贮存稳定.结论本实验制备的温度敏感性脂质体磁性纳米粒基本符合要求,可为进一步研究提供了基础.【总页数】3页(P656-658)【作者】谭亮;张阳德【作者单位】中南大学湘雅医院卫生部肝胆肠外科研究中心,湖南长沙,410008;中南大学湘雅医院卫生部肝胆肠外科研究中心,湖南长沙,410008【正文语种】中文【中图分类】R913【相关文献】1.磁性隐形阿霉素脂质体的制备及其对 SKOV-3细胞影响初步研究 [J], 陈万瑛;陈钰;杨蕊;李向东;任预应;王亚鹏;唐秋莎;陈道桢2.半乳糖化白蛋白磁性阿霉素纳米粒制备工艺的优化 [J], 张阳德;翟登高;龚连生;席浩;潘一峰;李浩;刘勤;黄林;吴泽建3.纳米级磁性阿霉素脂质体的制备及对人胃癌细胞的体外细胞毒作用 [J], 肖勇;纪金童;黄曙光;陶凯雄;王国斌4.半乳糖白蛋白磁性阿霉素纳米粒的制备及性质评价 [J], 宋策;张阳德;于丽;陈璐;于洪梅5.基于TiO2@Fe3O4纳米材料的盐酸阿霉素磁性热敏脂质体制备及其理化特性、磁效应和光热效应考察 [J], 祝侠丽; 张慧娟; 王莎莎; 李玲华; 贾永艳因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
磁性纳米颗粒的制备与磁性能研究
磁性纳米颗粒的制备与磁性能研究随着科技的不断进步,磁性纳米颗粒已经成为一个热门的研究领域。
磁性纳米颗粒可以应用于许多领域,比如储存介质、生物医学、环境治理等。
本文将探讨磁性纳米颗粒的制备方法以及其磁性能研究。
磁性纳米颗粒的制备方法有很多种,常见的方法包括化学合成法、溶胶凝胶法、物理气相法等。
其中,化学合成法是最常见的一种方法。
通过在化学反应中添加特定的试剂,可以控制纳米颗粒的尺寸和形貌。
此外,溶胶凝胶法也是一种常用的方法。
通过溶胶中的金属离子聚集形成凝胶,然后通过热处理或其他方式形成纳米颗粒。
物理气相法则是使用一种物理手段,如磁控溅射,将纳米颗粒沉积在基底上。
在磁性纳米颗粒的研究中,对其磁性能的研究是非常重要的。
磁性纳米颗粒的磁性能主要包括剩余磁化强度、饱和磁化强度、矫顽力以及磁滞回线等。
剩余磁化强度是指在去除外界磁场后,纳米颗粒保持的磁化强度。
饱和磁化强度是指在饱和磁场下,纳米颗粒能够达到的最大磁化强度。
矫顽力是指将纳米颗粒从磁化状态转变为反磁化状态所需要的外界磁场的大小。
磁滞回线则是用来描述纳米颗粒的磁化和反磁化状态变化的过程。
通过磁性纳米颗粒的制备与磁性能研究,我们可以得到一些有趣的结果。
例如,我们可以通过控制制备过程中的条件来调节纳米颗粒的尺寸和形貌,从而改变其磁性能。
此外,我们还可以将纳米颗粒与其他功能材料相结合,以获得新颖的磁性材料。
例如,将磁性纳米颗粒与光敏材料结合,可以制备出具有磁光性质的材料。
这些具有特殊物性的磁性纳米颗粒有望在光存储、传感器等领域发挥重要作用。
然而,磁性纳米颗粒研究中仍然存在一些挑战。
例如,如何精确控制颗粒尺寸和形貌仍然是一个难题。
虽然已经有一些方法可以实现这一目标,但在实际应用中仍然存在一定的局限性。
此外,纳米颗粒的磁性能也受到许多因素的影响,如温度、外界磁场以及颗粒之间的相互作用等。
因此,我们还需要进一步研究这些因素对磁性纳米颗粒磁性能的影响。
总结一下,磁性纳米颗粒的制备与磁性能研究是一个充满挑战的领域,但也是一个具有广阔前景的研究方向。
脂质体磁性复合纳米颗粒的制备与发展 杨文清123513
脂质体磁性复合纳米颗粒的制备与应用杨文清123513摘要:造影剂辅助的核磁共振成像是目前肿瘤诊断的最好方法之一。
但是由于核磁共振成像内在的低灵敏性以及造影剂的非特异性,导致肿瘤早期诊断较为困难。
文章将一种新的肿瘤靶向核磁造影剂纳米粒子应用于早期肿瘤的影像诊断。
这种新的肿瘤靶向核磁造影剂纳米粒子由配体转铁蛋白(Tf)、纳米水平的正电脂质体(Lip)载体和临床常用的造影剂Magnevist (Tf NIR-Lip NBD-Magnevist)三部分构成。
另外转铁蛋白和脂质体粒子上,亦标记了荧光物质用于确定转铁蛋白.脂质体.造影荆纳米粒子的靶向性,以及肿瘤的光学影像诊断。
关键词:肿瘤诊断;脂质体;纳米颗粒;磁性;靶向一、引言在科学技术飞速发展的时代,新的技术和新的理论不断涌现和完善。
这些技术和理论快速地向各个领域渗透,给人类社会带来新的生机,推动社会向前发展。
21世纪对社会发展最具影响力的技术是生物技术、信息技术和纳米技术。
率先发展起来的生物技术和信息技术已渗透到人们生活的各个领域,为大众所熟悉;而上世纪90年代才发展起来的纳米技术却仍然披着神秘的面纱,等待着人们去探索、去完善。
纳米技术(nanotectmology)是指在纳米尺度空间内操纵原子和分子,对材料进行加工,制造出具有特定功能的产品或对物质及其结构进行研究,掌握其原子和分子运动规律和特性的一门综合性的技术体系。
Eric Drexler教授在1986年首次正式提出纳米技术一词,对纳米技术的发展起了指导性作用。
目前纳米技术已涉及从农业到医药,从基础到临床,从诊断到治疗,从纳米生物材料到人工器官、机器人各个方面,进而向诊断和治疗的微创、微型、微量、快速、实时、遥距、动态、智能化方向发展。
纳米医学是纳米科技的一个新分支,是运用纳米科技的理论与方法,在传统医学和现代医学的基础上,开展医学研究与实践的新兴边缘学科。
在医学领域中,纳米科技已经得到成功的应用,最引人注目的是作为药物载体和传感器载体。
一种阳离子脂质体纳米组合物及其制备方法和应用[发明专利]
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201711056150.4(22)申请日 2017.11.01(71)申请人 武汉百思凯瑞纳米科技有限公司地址 430000 湖北省武汉市东湖新技术开发区高新大道818号B区7号楼6层1生产孵化器(72)发明人 刘卫 石丛姣 许琦 闻庆 杨达峰 (74)专利代理机构 北京高沃律师事务所 11569代理人 刘奇(51)Int.Cl.A61K 8/64(2006.01)A61K 8/63(2006.01)A61K 8/55(2006.01)A61K 8/41(2006.01)A61K 8/34(2006.01)A61K 8/86(2006.01)A61K 8/65(2006.01)A61K 8/365(2006.01)A61K 8/49(2006.01)A61K 8/35(2006.01)A61K 8/68(2006.01)A61K 8/37(2006.01)A61K 8/14(2006.01)A61K 47/42(2017.01)A61K 47/24(2006.01)A61K 47/10(2006.01)A61K 47/18(2006.01)A61K 47/28(2006.01)A61Q 19/02(2006.01)A61Q 19/08(2006.01)A61Q 19/00(2006.01)A61K 9/127(2006.01) (54)发明名称一种阳离子脂质体纳米组合物及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供一种阳离子脂质体纳米组合物及其制备方法和应用。
本发明提供了一种阳离子脂质体纳米组合物,包括以下质量含量的组分:阳离子两亲化合物0.1~5.0%,中性脂质0.5~10.0%,助乳化剂10~50%,活性物0.1~10.0%,稳定剂0.1~2.0%,防腐剂0.01~5.0%,以及余量的水。
磁性纳米脂质体的制备及特性研究
Key words: nano-liposomes; superparamagnetic; strong magnetism; particle size
磁性纳米脂质体在外加交变磁场的作用下有良 好的载药靶向能力及特有的局部热疗作用,从而显 示出良好的应用前景 [1]。磁性靶向给药系统是将药 物和适当的磁性材料及必要辅料配制而成,在足够 的体外磁场引导下,随血流运行,选择性地到达并定 位于肿瘤靶区。药物以受控的方式从载体中释放,然 后在肿瘤组织的细胞或亚细胞水平上发挥药效作 用,故对正常组织无太大影响[2- 3]。
在试验结果中,我们肉眼可观察到磁性纳米脂 质体均匀的分布在溶液中,但当在试管一侧放置磁 铁后,可见带绿色的脂质体快速向磁铁方向运动并 聚集,数秒钟后液滴中的脂质体全部聚集在磁铁的 一侧,见图 1。
10
5 10
50 100 Diameter(nm)
500 1000
图 2 磁性纳米脂质体的粒径分布
通过振动样品磁强计检测磁性纳米米脂质体的制备:精密称取卵磷脂、胆固 醇、胆固醇化寡核苷酸 A(质量比为 40∶10∶1),混 合后加氯仿溶解。根据前述反相蒸发超声法制备得 到磁性脂质体 A。精密称取卵磷脂、胆固醇、胆固醇 化寡核苷酸(质量比为 40∶10∶1),混合后加氯仿 溶解,加入少量酞菁绿作为脂质体运动指示剂,制得 脂质体。将脂质体 A 与脂质体按 2∶3 的比例混匀, 孵化 24 h,利用永磁铁的磁场分离除去未连接的脂 质体。 1.3 磁性纳米脂质体的体外磁场响应性
脂聚合物混合纳米粒子的合成表征及应用杨文清
应用:
造影剂靶向输送造影
11参考文献:来自Li Zhang and Liang fang Zhang. Lipid-polymer hybrid nanoparticles : synthesis , characterization and applications. Nanolife Vol. 1,Nos. 1 & 2 (2010) 163173
10
四、脂聚合物复合纳米粒子的表征及应用:
纳米粒子的尺寸及表面结构(TEM/SEM)
初步表征:
水动力尺寸及zeta电位
从表征中可以得到结论,PEG分子长度n=16时,其复合纳米粒子壳的厚 度仅为2.4nm,相比于PEG分子长度n=131时,复合纳米粒子壳的厚度 9.8nm要小很多,而前期的稳定性也比后者小很多。
School of Biological Science and Medical Engineering
脂聚合物复合纳米粒子的合成表征及应
用
杨文清 123513 2012.12.12
1
报告内容:
2
一、简介:
在药物靶向运输领域,高灵敏性、高效的纳米粒子的发展给日益 繁杂的各种疾病诸如癌症,心血管疾病,糖尿病,细菌感染等的治 疗带来了新的希望。相比于传统的方法,尺寸区间在10-150nm之间 的纳米颗粒,作为药物载体,有以下几个优点:
12
谢谢!
13
8
三、脂聚合物复合纳米粒子的表面修饰:
1.在体外通过PEG的电荷效应和空间位阻来 很大降低纳米粒子之间的团聚。
PEG修饰的作用:
2.在体内,通过PEG的表面修饰使得纳米颗 粒具有一定的生物相容性,从而逃避巨噬细 胞的非特异性吞噬,实现长循环。
一种制备微纳米磁性复合颗粒的方法及微纳米磁性复合颗粒[发明专利]
专利名称:一种制备微纳米磁性复合颗粒的方法及微纳米磁性复合颗粒
专利类型:发明专利
发明人:陶光明,马庶祺,向远卓,曾少宁,王蕊,李思苒
申请号:CN202010566047.X
申请日:20200619
公开号:CN111732738A
公开日:
20201002
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:公开了一种制备微纳米磁性复合颗粒的方法及复合颗粒。
所述微纳米磁性复合颗粒的制备方法包括将含有微纳米磁性粒子和基材的微纳米磁性纤维进行流体化处理。
本申请公开的磁性微纳米复合颗粒的尺寸均匀可控,主颗粒尺寸误差范围可调节为1%‑10%,根据工艺优化可改善,基材以聚合物、无机玻璃材料及其复合材料为主,同一微纳米磁性复合颗粒中,可兼具聚合物材料、玻璃材料及其复合材料,颗粒结构高度可控,可为球型、双球型、包裹型、梭子型、扁状型、棒状型、环型、煎蛋型结构或基于球型、双球型、包裹型、梭子型、扁状型、棒状型、环型、煎蛋型的组合结构,且工艺简单,可规模化生产,生产效率高。
申请人:华中科技大学
地址:430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号
国籍:CN
代理机构:北京彩和律师事务所
代理人:闫桑田
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脂质体磁性复合纳米颗粒的制备与应用杨文清123513摘要:造影剂辅助的核磁共振成像是目前肿瘤诊断的最好方法之一。
但是由于核磁共振成像内在的低灵敏性以及造影剂的非特异性,导致肿瘤早期诊断较为困难。
文章将一种新的肿瘤靶向核磁造影剂纳米粒子应用于早期肿瘤的影像诊断。
这种新的肿瘤靶向核磁造影剂纳米粒子由配体转铁蛋白(Tf)、纳米水平的正电脂质体(Lip)载体和临床常用的造影剂Magnevist (Tf NIR-Lip NBD-Magnevist)三部分构成。
另外转铁蛋白和脂质体粒子上,亦标记了荧光物质用于确定转铁蛋白.脂质体.造影荆纳米粒子的靶向性,以及肿瘤的光学影像诊断。
关键词:肿瘤诊断;脂质体;纳米颗粒;磁性;靶向一、引言在科学技术飞速发展的时代,新的技术和新的理论不断涌现和完善。
这些技术和理论快速地向各个领域渗透,给人类社会带来新的生机,推动社会向前发展。
21世纪对社会发展最具影响力的技术是生物技术、信息技术和纳米技术。
率先发展起来的生物技术和信息技术已渗透到人们生活的各个领域,为大众所熟悉;而上世纪90年代才发展起来的纳米技术却仍然披着神秘的面纱,等待着人们去探索、去完善。
纳米技术(nanotectmology)是指在纳米尺度空间内操纵原子和分子,对材料进行加工,制造出具有特定功能的产品或对物质及其结构进行研究,掌握其原子和分子运动规律和特性的一门综合性的技术体系。
Eric Drexler教授在1986年首次正式提出纳米技术一词,对纳米技术的发展起了指导性作用。
目前纳米技术已涉及从农业到医药,从基础到临床,从诊断到治疗,从纳米生物材料到人工器官、机器人各个方面,进而向诊断和治疗的微创、微型、微量、快速、实时、遥距、动态、智能化方向发展。
纳米医学是纳米科技的一个新分支,是运用纳米科技的理论与方法,在传统医学和现代医学的基础上,开展医学研究与实践的新兴边缘学科。
在医学领域中,纳米科技已经得到成功的应用,最引人注目的是作为药物载体和传感器载体。
纳米药物载体研究始于30多年前,但一直受制于基础研究进度,产业化基础不成熟,到了上世纪90年代后才逐步走向市场,现在正呈加速发展状态。
目前中国的纳米药物载体技术的产业化进程比较快,不久的将来就可有纳米医药产品问世。
而其中最具有发展潜力和市场前景的是以纳米脂质材料制成的药物载体。
脂质纳米粒用作药物载体具有下述显著优点:(1)载药脂质纳米粒作为异物而被巨噬细胞吞噬,到达网状内皮系统分布集中的肝、脾、肺、骨髓、淋巴等靶部位;连接有配基、抗体、酶底物所在的靶部位。
(2)到达靶部位的载药脂质纳米粒,可有载体材料的种类或配比不同而具有不同的释药速度。
调整载体材料种类或配比,可投资药物的释放速度,制备出具有缓释特性的载药脂质纳米粒。
(3)由于载药脂质纳米粒的粘附性及小的粒径,即有利于局部用药时滞留性的增加,也有利于药物与肠壁的接触时间与接触面积,提高药物口服吸收的生物利用度。
(4)可防止药物在胃酸性条件下水解,并能大大降低药物与胃蛋白酶等消化酶接触的机会,从而提高药物在胃肠道中的稳定性。
(5)载药脂质纳米粒可以改变膜运转机制,增加药物对生物膜的透过性,有利于药物透皮吸收与细胞内药效发挥。
随着靶向药物的不断发展,科学家希望通过特异性生物分子介导,合成出一类具有肿瘤靶向性的造影剂,以进一步降低核磁共振成像技术的检测极限,用于肿瘤的早期诊断。
肿瘤靶向造影剂主要由配体、造影剂载体和造影剂三部分构成。
从理论上讲,由于肿瘤表面抗原过度表达,肿瘤靶向造影剂可以特异性地聚集在肿瘤细胞表面,从而增强微小肿瘤病灶的核磁信号,实现肿瘤早期诊断。
文献报道,纳米尺度的阳离子脂质体(Lip)可被用作药物或基因治疗的载体。
在脂质体的表面修饰上如叶酸、转铁蛋白(tf)或抗肿瘤表面抗原抗体等靶向配体,就可以特异性引导造影剂到达癌细胞。
用于肿瘤靶向的靶向基团一般需要具有体积小、毒性低、对肿瘤特异性结合能力强、无免疫原性等特性。
肿瘤靶向脂质体粒子不但能选择性地运载药物或基因到癌细胞,而且更增加了脂质体的转染效率。
转铁蛋白受体在许多肿瘤,包括口腔、前列腺、乳腺、胰腺等癌细胞表面呈现高表达。
比如,有研究表明在74%的乳腺癌、76%的肺腺癌、93%的肺鳞癌中转铁蛋白受体呈现高表达。
且转铁蛋白受体的表达水平与肿瘤的增长速度及预后成正比。
因此,近年来基于转铁蛋白的肿瘤靶向药物研发十分活跃,转铁蛋白、转铁蛋白受体的抗体、或单链抗体片段等被用来做靶向的基团。
本文利用阳性脂质体粒子、转铁蛋白和临床上使用的核磁造影剂Magnevist构建了转铁蛋白.脂质体.Magnevist肿瘤靶向纳米粒子(tf NIR-Lip NBD-Magnevist),来增强核磁共振影像的对比度,用于肿瘤的早期诊断。
为了研究方便,我们还在转铁蛋白上标记了近红外荧光物质。
在实验中,采用光学成像的方法,确定转铁蛋白.脂质体一造影剂纳米粒子的生物分布。
光学成像方法简易,检测灵敏度高(可达10-9-10-12mol/L),没有放射性,因此在动物模型观察基因表达、基因传递,以及手术中确定肿瘤的边界上已有很好的应用。
光学影像受限制于荧光在体内有限的穿透力,目前仅能提供较好的二维空间的影像。
如果核磁共振高解析度成像和高灵敏度的光学成像相组合,可在分子水平上显示某疾病特殊丰富的影像表位。
一系列实验表明,通过转铁蛋白介导的靶向型核磁造影剂纳米粒子,特异性地富集于肿瘤组织,显著增强了核磁共振影像的对比度。
二、实验方法:2.1 实验步骤阳离子脂质体和DOTAP按1:1的比例(重量)混合溶解在氯仿溶液中(Lip),或在DOTAP:DOPE中再加入0.1%NBD—DOPE[荧光标记脂质体DOPE-N-(7-nitro-2-1-3-benzoxadiazol-4-y1)(A vanti Polar Lipids,Alabaster,AL)]构建带有NBD荧光标记的脂质体(LipNBD)。
取3.6μl(精确度只能到0.1μl)Lip NBD混合液经氮气吹干后加入50μL含12μl Magnevist造影剂(Berlex,Wayne,NJ)的水溶液重新水化Lip NBD。
每微升Magnevist造影剂含469.01μg gadopentatate dimeglumine。
震荡10分钟后用水调至175μl。
将此混合液先用超声降解(80-90 w,10 min),然后分别经孔径为0.2μm和0.1μm的聚碳酸脂薄膜过滤。
最后加入25μl荧光剂Alexa 680标记的人转铁蛋白(Tf NIR,5 mg/mL) (Invitrogen,Carlsbad,CA),混匀后静置l0分钟以上。
所有实验都用新鲜制备的探针。
最终反应物的体积为200μl。
脂质体、人转铁蛋白与Magnevist的比例为10:12.5:0.56(nmol/μg/mg)。
另外,为研究探针的细胞内吞作用,用近红外Alexa 680荧光剂替代核磁共振造影剂构建了Tf-Lip NBD-dye探针。
浓度为200μl探针内含2μl Alexa 680荧光剂。
2.2 细胞培养和动物模型我们用人乳腺癌MDA-MB-231-1uc(Caliper Life Sciences,Hopkinton,MA)培养细胞和动物模型来测试我们新构建的靶向纳米核磁造影剂的有效性。
MDA-MB-231-1uc细胞转染了北美萤火虫荧光素酶基因,表达高水平的转铁蛋白受体。
细胞常规培养在含10%dx牛血清的DMEM/F-12培养基中。
8到10周左右的胸腺缺陷型雌性裸鼠(Harlan,Indianapolis,IN)用于制作皮下肿瘤模型。
1x107个细胞悬浮于100μl DPBS中注射于裸鼠后背皮下。
直径0.4至1.2 cm的肿瘤用于试验。
三、结果分析3.1 Tf NIR-Lip NBD-Magnevist的细胞内吞共聚焦显微镜观察细胞和Tf NIR-Lip NBD-Magnevist分别培养5分钟至2小时。
Tf NIR-Lip NBD-Magnevist孵育的细胞显示很强的T严近红外荧光信号(图1A,D1)和绿色LipNBD信号(图1B,E1)。
在和Magnevist孵育的细胞中检测不到任何荧光信号(图1 D2,E2)。
Lip NBD (绿色)和荧光染料(红色)在孵育5分钟后即能观察到其在胞浆中的信号。
荧光强度不断增加,直至1小时后达到最大值。
后,Lip NBD和染料蓄积形成多个内含体。
这些内含体主要位于胞浆的周边区域。
在2小时后更加明显。
相对仅有染料孵育的对照组,细胞对染料的摄取并不明显。
利用光学成像进一步确定了探针在肿瘤细胞中的摄取。
(图1)利用核磁共振成像,当探针Tf NIR-Lip NBD-Magnevist或Lip NBD-Magnevist与细胞共孵育后,相对于Magnevist,细胞显示明显的信号增强和T1短缩。
Tl在与Tf NIR-Lip NBD-Magnevist探针孵育时间减短至366 ms,在与探针Lip NBD -Magnevist孵育时为374 ms,而与Magnevist孵育时为408 ms。
与Tf NIR-Lip NBD-Magnevist孵育的细胞较与Lip NBD-Magnevist孵育的细胞显示更高的信号强度。
这些结果证明,Tf对于探针经靶向性细胞的内吞,具有重要作用。
Lip NBD-Magnevist 和仅Magnevist介导产生的核磁信号强度和T1不同,反应了肿瘤细胞膜和脂质体的有效融合。
3.2 Tf NIR-Lip NBD-Magnevist介导的肿瘤影像对比度增强为了研究探针是否在体内能够特异性的富集在肿瘤,我们首先进行了以Tf NIR肿瘤内积聚为目标的光学成像。
在静脉注射探针Tf NIR-Lip NBD-Magnevist后,近红外荧光信号在10分钟时便清晰可辨,90分钟至2小时荧光的强度达到最大(图2)。
荧光强度和肿瘤的大小成正比,大的肿瘤(0.8 cm直径)在注射2天后仍可测到明显的荧光信号。
小的肿瘤,其荧光强度在24小时后已很微弱。
虽然Lip NBD能够在体外被清晰地检测到,但因绿色荧光较差的穿透能力,在体内无法被检测到。
组织自发荧光也是体内检测Lip NBD困难的另一个重要原因。
在静脉注射探针后,探针快速地分布到全身,并且很快被血流丰富的器官吸收,如肝、脾、肺、脑和骨髓。
然而,探针很快从这些器官中代谢出去,与之不同的是,在肿瘤中探针衰退的过程非常缓慢。
肿瘤对探针的摄取,因转铁蛋白和转铁蛋白受体的结合而增强。
背景荧光在最初的快速增强之后,其背景也快速下降(图2)。
根据肿瘤的大小不同,在不同的时问点上(10分钟至48小时)肿瘤的荧光强度和正常组织(对侧腿肌肉)的荧光强度比为1.3至3.4。