增强磁热与光热性能的Fe@Fe3O4纳米材料构筑及其应用研究

来源 :上海师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lcm2005
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癌症已成为全球致死率最高的病症之一,是人类健康的最大杀手,寻找有效治疗癌症的方法迫在眉睫。磁热和光热治疗是新发展起来的肿瘤热消融技术。磁热治疗利用磁性纳米粒子(MNP)在高频交变磁场(AMF)下通过Néel-Brownian弛豫将磁场能量转换为热能,局部提高病灶部位温度来诱导细胞死亡,具有无组织穿透深度限制、非侵入、无损伤、能远端控制等优点。而光热治疗是利用光热转换试剂将近红外(NIR)光的光能转换为热能,从而以高温杀死癌细胞,具有非侵入、高选择性、定位准确等特点。这两种技术的发展都依赖相应试剂的开发。Fe@Fe3O4磁性纳米材料不仅同时具有光热和磁热性能,还可以作为MRI造影剂。因此,是一种具有临床应用前景的诊疗一体化材料。但是目前制备的Fe@Fe3O4磁性纳米材料的性能仍然需要进一步优化,基于此,我们探索了具有增强的磁热和光热性能的Fe@Fe3O4磁性纳米材料构筑策略,并研究了其在癌症诊疗上的应用,具体如下:第一,利用巨噬细胞的吞噬作用,将Fe@Fe3O4纳米粒子载入RAW246.7巨噬细胞内。得到的Fe@Fe3O4@RAW具有更好的磁热性能和T2加权的MRI造影性能。然后利用巨噬细胞的乏氧倾向性,将Fe@Fe3O4@RAW注入到肿瘤小鼠模型中,开展影像介导的磁热治疗。活体实验证明巨噬细胞能够很好地将负载材料运输到肿瘤乏氧区,利用其聚集效果更好地产热,提高对肿瘤乏氧区的治疗效果。第二,利用Fe@Fe3O4纳米粒子制备过程中的氧化时间对磁性的影响,探索合成了高性能Fe@Fe3O4纳米粒子。实验表明,当氧化时间设置为100分钟时,其饱和磁化强度(Ms)最高,磁热性能也最好。同时,利用不同的表面配体对其进行改性,结果显示配体对纳米粒子的升温效率影响很小。第三,构建靶向性Fe@Fe3O4纳米粒子,提高肿瘤富集效果。通过点击化学,将聚乙二醇(PEG)、核靶向配体(NLS)和膜靶向配体(RGD)偶联到多巴胺丙烯酰胺(Dop-Ac)修饰的Fe@Fe3O4纳米粒子表面,从而使材料能靶向到肿瘤细胞核,从细胞内部发热,从而更快更高效地杀死癌细胞。
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