【摘 要】
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铁锰超顺磁性纳米粒(manganese ferrite,MnFeFe2O4)因其具备高饱和磁化强度和良好生物相容性而成为核磁共振(MRI)领域备受关注的诊断材料。本文构建了一系列不同锰掺杂量的超顺
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铁锰超顺磁性纳米粒(manganese ferrite,MnFeFe2O4)因其具备高饱和磁化强度和良好生物相容性而成为核磁共振(MRI)领域备受关注的诊断材料。本文构建了一系列不同锰掺杂量的超顺磁性氧化铁纳米粒(MnxFe(1-x)Fe2O4,x≤0.4)作为新型的T2造影剂,即通过高温分解法制备油酸包覆的锰掺杂的超顺磁性氧化铁纳米粒(OA-MnxFe(1-x)Fe2O4),通过配体交换法将纳米粒表面油酸用硅烷羧酸(TETT)替换并自组装成簇,得到水分散的锰掺杂的超顺磁性氧化铁纳米簇(TETT-MnxFe(1-x)Fe2O4)。然后系统研究了锰掺杂量和成簇对纳米粒磁性、弛豫性能及体内造影效果的影响。主要研究内容及结果如下: (1) OA-MnxFe(1-x)Fe2O4和TETT-MnxFe(1-x)Fe2O4的制备及表征。首先,通过高温分解法制备OA-MnxFe(1-x)Fe2O4,再通过配体交换反应得到亲水性纳米簇TETT-MnxFe(1-x)Fe2O4,最后运用电感耦合等离子体发射光谱、透射电子显微镜、动态光散射、Zeta电势、X射线电子衍射、傅里叶变换红外光谱和热失重分析等多种手段进行表征。结果表明,成功制备OA-MnxFe(1-x)Fe2O4和TETT-MnxFe(1-x)Fe2O4(x=0,0.03,0.05,0.09,0.16,0.40); OA-MnxFe(1-x)Fe2O4为标准尖晶石结构,粒径约9纳米;研究发现,随着x值增大,所得TETT-MnxFe(1-x)Fe2O4的成簇程度依次减小。 (2)不同锰掺杂量对磁性和弛豫性能影响的研究。分别采用振动磁强计和小动物核磁共振成像系统(7T)测定了MnxFe(1-x)Fe2O4(x=0,0.03,0.05,0.09,0.16,0.40)纳米粒的饱和磁化强度(Ms)及TETT-MnxFe(1-x)Fe2O4(x=0,0.03,0.05,0.09,0.16,0.40)的弛豫率值(r2)。结果表明,与Fe3O4相比较,微量锰掺杂(x<0.1)导致Ms值增大,然后随着锰掺杂量的增加(x>0.1),Ms值显著减小。弛豫率变化亦为此趋势。 (3) TETT-Mn0.05Fe(1-0.05)Fe2O4纳米簇体内外毒性测试及小鼠肝部MRI造影效果的研究。分别利用MTT法和H&E染色法研究了TETT-Mn0.05Fe(1-0.05)Fe2O4纳米簇对C6大鼠胶质瘤细胞的体外毒性作用和ICR小鼠内脏器官的毒性作用,然后利用小动物核磁共振成像系统(7T)测试了TETT-Mn0.05Fe(1-0.05)Fe2O4纳米簇在ICR小鼠肝部造影效果。结果表明,TETT-Mn0.05Fe(1-0.05)Fe2O4纳米簇具备良好的生物相容性,并且在低注射剂量下呈现肝部造影明显增强的效果。本课题研究结果表明TETT-Mn0.05Fe(1-0.05)Fe2O4纳米簇极有潜力成为一种新型高效的T2造影剂。
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