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使用改良多元醇的方法合成聚乙二醇(PEG)、聚乙烯亚胺(PEI)共同修饰的超顺磁性氧化铁纳米粒子(SPIONs)。为了实现特异性靶向我们将聚山梨酯80(Ps 80or Tween 80)或者叶酸(FA)修饰在氧化铁纳米粒子的表面。将合成的纳米粒子作为潜在的药物递送平台双重靶向(受体靶向和磁靶向)将药物递送到达肿瘤部位,这样可以高效精准地将药物递送到肿瘤部位,增强治疗效果,减轻毒副作用。选择抗肿瘤药物盐酸阿霉素(DOX·HCl)作为模型药物用于研究体外药物释放以及在体外和体内对肿瘤细胞的抑制效果。主要的研究内容如下:(1)寻找递送诊断治疗试剂通过血脑屏障的方法仍然很迫切。我们成功制备了聚乙二醇(PEG)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚山梨酯80(Tween 80)共同修饰的超顺磁性氧化铁纳米粒子(Tween-SPIONs),证明了通过尾静脉注射Tween-SPIONs到大鼠体内,在外加磁场的作用下能够透过无损伤的血脑屏障。定量分析表明大量的SPIONs积累在离磁铁较近的皮层组织,并且随着与磁铁距离的增加组织中的铁含量也在减少。脑组织超薄切片后,使用透射电子显微镜(TEM)观察到纳米粒子SPIONs正在穿过血脑屏障。通过比较研究证明了聚山梨酯80和外磁场在纳米粒子透过血脑屏障中起着重要的作用。然而,紧紧依靠外磁场的拖拽作用无法使SPIONs透过血脑屏障。结果表明Tween-SPIONs是在外磁场的帮助下依靠主动渗透的方式透过血脑屏障。这个研究表明使用Tween-SPIONs在外磁场的作用下,可以用于递送药物或者诊断试剂透过血脑屏障到达脑实质用于治疗某些神经疾病。(2)集治疗和成像于一体的多功能纳米粒子有潜在的增强治疗效果的作用。本研究设计了一种智能、多功能纳米粒子,作为药物递送的工具,装载抗肿瘤药物,在外磁场的作用下,靶向肿瘤组织,同时可以作为磁共振成像(MRI)的造影剂,使用MRI成像追踪肿瘤的的治疗效果。我们首先合成的聚乙二醇、聚乙烯亚胺、聚山梨酯80共同修饰的纳米粒子,再将DOX装载到该纳米粒子里面,在外磁场的靶向作用下用于治疗脑胶质瘤。在体外实验表明该多功能纳米粒子相比纯DOX溶液能够增强C6脑胶质瘤细胞的凋亡。MRI检测大鼠脑胶质瘤模型实验表明:静脉注射纳米粒子2 h以后,在外磁场的作用下,该纳米粒子能够被动靶向胶质瘤。小动物活体荧光体成像结果表明:该纳米粒子能够递送大量的DOX到达肿瘤部位,这进一步说明这种纳米在外磁场的作用下能够靶向肿瘤组织。体内抗肿瘤效果研究表明:在外磁场的作用下该纳米粒子对脑胶质瘤的抑制效果明显优于纯DOX溶液。在外磁场的靶向作用下,该多功能纳米粒子的治疗中位存活期由纯DOX的中位存活期的32天延长到79天。原位末端凋亡法分析胶质瘤组织结果表明:该多功能纳米粒子与纯DOX溶液相比能够诱导更多的肿瘤细胞凋亡。因此,该多功能纳米粒子能够作为潜在的装载药物的工具,装载药物定向到达肿瘤部位,达到最佳治疗效果。(3)使用改良的多元醇的方法合成了PEG、PEI修饰的SPIONs。为了能够特异性靶向癌细胞,使用EDC/NHS法将叶酸(FA)接枝到SPIONs的表面(FASPIONs)。阿霉素(DOX)作为一种抗肿瘤药物装载到FA-SPIONs里面(DOX@FASPIONs),DOX@FA-SPIONs中DOX的释放速率在低PH条件下较大。SPIONs、FA-SPIONs和DOX@FA-SPIONs的水和动力学粒径分别为23、40、67 nm,在PBS中表现出优异的胶体稳定性。激光共聚焦荧光显微镜研究表明:DOX@FASPIONs能够有效地靶向MCF-7细胞,通过受体介导的内吞作用。使用裸鼠乳腺癌肿瘤模型,将DOX@FA-SPIONs通过静脉注射到裸鼠的体内,同时在肿瘤部位加上磁铁,对肿瘤的抑制效果比纯DOX溶液好。使用MRI检测SPIONs在肿瘤部位的聚集情况,正如DOX@FA-SPIONs在体外展现出好的弛豫率(r2=81.77mM-1S-1)。组织学分析表明:肿瘤模型小鼠使用DOX@FA-SPIONs治疗35天以后,心、肝、脾、肺、肾并没有表现出明显的毒性。因此,FA-SPIONs作为高效的药物递送平台可以用于晚期癌症的诊疗。