Fe-Fe3O4核殼納米粒子的設(shè)計、制備及其生物應(yīng)用.pdf

1、為了在癌癥治療中可以實現(xiàn)近紅外光熱治療(PPT)與定位、成像一體化，擬設(shè)計采用具有良好分散性，低毒性，良好生物相容性以及高飽和磁化率、高光熱轉(zhuǎn)換效率的Fe@Fe3O4核殼納米粒子作為一種新興的靶向光熱試劑應(yīng)用于癌癥治療;其研究內(nèi)容主要集中在以下兩個方面:1）設(shè)計并制備出具有磁靶向功能的Fe@Fe3O4@PEG納米粒子以便在動物體內(nèi)可以實現(xiàn)腫瘤的磁靶向、MRI成像定位以及近紅外光熱治療，達到對腫瘤的高效消融的目的;2）設(shè)計并制備出具有主動

2、靶向功能的Fe@Fe3O4@PEG&RGD納米粒子以便可以對特定的腦膠質(zhì)瘤腫瘤（U-87）細胞進行靶向定位、成像以及近紅外光熱治療來提高對腦膠質(zhì)瘤腫瘤細胞的選擇性，降低對整個系統(tǒng)的毒性。
　　1.具有磁靶向功能的Fe@Fe3O4@PEG納米粒子的合成及其在光熱生物成像中的應(yīng)用
　　在這個體系中，我們通過高溫熱解前驅(qū)體Fe(CO)5的方法來制備出具有良好分散性的油溶性Fe/Fe3O4核殼納米粒子，并通過鹽酸多巴胺和單羧基聚乙二

3、醇的修飾，得到了平均粒徑約為14nm左右的單分散的核殼結(jié)構(gòu)磁性納米粒子Fe@Fe3O4@PEG。Fe@Fe3O4@PEG納米粒子具有良好的分散性和穩(wěn)定性，當鐵離子的濃度達到200μg/mL的濃度時，在24小時的時間內(nèi)，材料本身對細胞仍然沒有什么毒性，具有良好的生物相容性。通過磁滯回線可知，F(xiàn)e@Fe3O4@PEG納米粒子最大飽和磁化率可達80emu/g;而通過核磁共振測試，F(xiàn)e@Fe3O4@PEG納米材料在0.5T的磁場下的橫向弛豫率(

4、r2)為164mM/s，而在3.0T的磁場下的橫向弛豫率(r2)為156mM/s，證明了合成的納米材料具有優(yōu)異的磁靶向能力和T2磁共振造影能力。在近紅外光熱轉(zhuǎn)換測試中，F(xiàn)e@Fe3O4@PEG納米材料有著可以媲美于金納米棒的光熱轉(zhuǎn)換效率，以及金納米棒所不能企及的光熱轉(zhuǎn)換穩(wěn)定性，這些都為Fe@Fe3O4@PEG納米材料作為一種光熱試劑提供了可靠的數(shù)據(jù)。另外，通過磁共振成像試驗、熒光共聚焦實驗、流式細胞實驗、小鼠光熱成像實驗、小鼠光熱治療周

5、期實驗以及小鼠腫瘤切片分析等實驗，充分證明了Fe@Fe3O4納米材料在不論是在細胞層次還是動物層次都可以進行磁靶向定位-核磁成像檢測-近紅外光熱治療三重作用，并且達到了很好的消融腫瘤的治療目的。
　　2.具有主動靶向功能的Fe@Fe3O4@PEG&RGD納米粒子的合成及其在細胞主動靶向光熱治療中的應(yīng)用
　　在這個體系中，我們?nèi)匀煌ㄟ^高溫熱解前驅(qū)體Fe(CO)5的方法來制備出油溶性的Fe@Fe3O4核殼納米粒子，同時利用鹽酸多

6、巴胺和單羧酸聚乙二醇決解納米粒子的水溶性問題，并增加納米粒子的生物相容性，然后再將連接了具有生物靶向功能的環(huán)肽(RGD)的鹽酸多巴胺同時修飾到納米粒子上，得到了平均粒徑為14nm，水合半徑為180nm，具有主動靶向功能的納米材料Fe@Fe3O4@PEG&RGD。通過MTT細胞毒性實驗可知，當材料濃度小于200μg/mL時，在24小時的時間內(nèi)對細胞沒有明顯的毒性，具有良好的生物相容性。Fe@Fe3O4@PEG&RGD納米材料在0.5T的磁