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目的:1.采用水热法构建靶向CD44的MRI T1/T2双模态纳米颗粒(HA-Gd IO NPs),并对颗粒进行物象表征、磁性测定、弛豫效应以及生物相容性分析。2.分别从细胞水平和器官水平验证HA-Gd IO NPs细胞吞噬和体内分布代谢情况,并通过其双模态MRI造影能力观察动脉粥样硬化斑块的性质和部位。方法:1.采用水热法制备透明质酸功能化的钆铁复合纳米颗粒(HA-Gd IO NPs)。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析检测HA-Gd IO NPs的化学结构;利用透射电镜(TEM image)、高倍电镜(HRTEM image)观察纳米颗粒形貌特征;通过纳米颗粒跟踪分析仪(Nanosight)检测HA-Gd IO NPs的粒径大小;通过X射线衍射仪(XRD)分析HA-Gd IO NPs衍射图谱,获得其成分和结构;利用X射线光电子能谱分析(XPS)对HA-Gd IO NPs进行化学元素分析。2.应用MRI分别验证HA-Gd IO NPs的体外、体内成像所产生的驰豫效应。3.选取血管平滑肌细胞(VSMC)、单核巨噬细胞(RAW264.7)和人白血病细胞(Jurkat)行Cell Counting Kit(CCK-8)实验来验证HA-Gd IO NPs的细胞毒性;通过溶血实验验证血液相容性;病理切片HE染色分析HA-Gd IO NPs的组织器官相容性。4.选取雄性Apo E-/-小鼠(体重20g),给予含10%猪油、4%奶粉、4%胆固醇和0.5%胆酸钠的配方,进行高脂高胆固醇饮食。4个月后通过取血管进行油红和HE染色来验证是否成功构建动脉粥样硬化模型。结果:1.高脂高胆固醇饮食4个月后,病理结果显示,Apo E-/-小鼠动脉粥样硬化模型构建成功。2.FT-IR分析结果证实HA-Gd IO NPs上含有丰富的C=O、-COOH和-OH基团,这些官能团位于其表面存在使它拥有水溶性和分散性。TEM/HRTEM和Nanosight结果示HA-Gd IO NPs颗粒形貌为类球形,大小均一,平均粒径为25nm,无明显团聚现象;XRD所示的衍射峰与文献报道的Gd2O3和Fe3O4(JCPDS card No.2004 15-0432;JCPDS card No.2004 02-0886)相吻合;XPS示HA-Gd IO NPs总峰分别由Gd2O3峰、Fe3O4峰、O1s峰以及Cls峰组成;磁性测试证实HA-Gd IO NPs有良好的超顺磁性。3.HA-Gd IO NPs具有较好的细胞和组织相容性。(1)细胞活性实验:随着HA-Gd IO NPs浓度的增加,其对细胞的产生的毒性作用是微乎其微的,即使浓度增加至400mg/m L,细胞的增殖存活率仍可达90%;(2)溶血试验:随着HA-Gd IO NPs浓度自25200μg/m L增加,其所产生的溶血百分比低至5%,证实了HA-Gd IO NPs具有良好的血液相容性;(3)普鲁士蓝染色:细胞中可以清晰的看到被蓝染的HA-Gd IO NPs纳米颗粒,证实了HA-Gd IO NPs的内化过程;(4)HE染色:组织切片显示,实验组小鼠的重要器官(心、肝、脾、肺、肾、脑)未见组织损害、炎症改变等不良反应。4.HA-Gd IO NPs具有高效地靶向动脉粥样硬化的MR造影能力。HA-Gd IO NPs纳米颗粒离体MRI成像结果显示,T1加权相图像的信号强度随着HA-Gd IO NPs浓度的增加而增强、T2加权相图像的信号强度随HA-Gd IO NPs浓度的增加而降低,进一步的定量分析数据表明,HA-Gd IO NPs有双相MRI成像作用;在体成像实验结果显示,T1加权相,尾静脉注射HA-Gd IO NPs纳米粒子30 min后与注射前相比,小鼠动脉粥样硬化部位成像的信号强度逐渐增加,相反,T2加权相,注射后与注射前相比,小鼠动脉粥样硬化部位成像的信号强度逐渐降低,表明HA-Gd IO NPs引起的信号强度变化具有时间依赖性。结论:1.成功构建的HA-Gd IO NPs纳米颗粒具有尺寸适中、稳定性好、水溶性好和超顺磁性等特性。2.HA-Gd IO NPs具有微乎其微的毒性和较好的生物相容性,HA功能化后可实现主动靶向动脉粥样硬化的作用。3.HA-Gd IO NPs在MRI显像时,T1/T2双相均产生较好的弛豫效率。因而可以作为T1和T2双模MRI造影剂用于动脉粥样硬化成像。