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目的:制备葡聚糖包被的超顺磁性磁共振对比剂四氧化三铁纳米颗粒,并检测其物理和磁学性质;探讨不同浓度超顺磁性氧化铁纳米粒子(Super-paramagnetic iron oxide,SPIO)5-溴脱氧尿嘧啶核苷(5-Bromo-21.deoxyuridine,BrdU)和体外标记人成纤维细胞(Humanfibroblast cells,HFBs)的标记率、对细胞生长活力的影响,以及SPIO标记细胞的体外MRI特征,以确定标记Hfbs的最佳标记物,为进一步研究移植后细胞在体内的分布、迁移、分化及转归等生物学行为奠定基础。
方法:通过共沉淀一步法制备葡聚糖包被的四氧化三铁纳米颗粒,用透射电镜测量其大小及分布,用振动样品磁强计检测磁化率等参数;将不同浓度的SPIO-PLL复合物分别与墙养基混合(铁的终浓度分别为150、100、50、25μg/ml,PLL终浓度为7.5μg/ml),加入Hfbs共同培养12、24、48、72 h后收集细胞。采用台盼蓝排除试验检测细胞活性和普鲁士蓝染色法检测细胞标记率。运用透射电镜观察铁颗粒在细胞内的位置,MR扫描观察细胞信号强度变化情况;BrdU以终浓度5、10、15μmol/L.于24、48、72h后收集细胞作台盼蓝排除试验检测细胞活力和免疫细胞化学染色计算标记率;通过标记时间、细胞标记率、标记后细胞的活力、形态来比较两种方法。
结果:所得样品核心为四氧化三铁晶体,核心粒径为5nm左右,包被葡聚糖后整体颗粒直径为20~35nm,驰豫率为0.155×106/(mols),质量饱和磁场强度为69.42162emu/g Fe;台盼蓝排除试验显示:25、50pg Fe/ml浓度组细胞活力与对照组之间差异无统计学意义(P>0.05),100μgFe/ml及其以上浓度组细胞活力与对照组之间有显著差异(P<0.05)。普鲁士蓝染色显示:SPIO-PLL复合物组标记率为(95.2±3.92)%显著高于单纯SPIO组标记率为(12.5±2.65)%(P<0.05),25μg Fe/ml浓度组标记率与50、100、150μgFe/ml浓度组之间差异无统计学意义(P>0.05)。电镜显示铣颗粒集中于内涵体和溶酶体中,MR扫描显示:随铁浓度增加,标记细胞信号强度渐进性降低;标记72h,不同浓度组BrdU的活细胞率为(94.5±1.5)%;未标记细胞的活细胞率为(98.2±1.8)%,两者无显著性差异(P>0.05)。5μmol/L BrdU浓度组标记率为(54.2±1.2)%低于10μamol/L及其以上浓度组(79.87±1.52)%(P<0.05),10μmol/L浓度组与15μmol/L浓度组之间无明显差异(P>0.05)。
结论:SPIO-PLL复合物以25μgFe/ml标记24h的标记率明显高于5μmol/L BrdU标记72h,两种方法均不影响细胞活性。