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“原位修饰” 策略大规模制备单分散普鲁士蓝纳米粒及其在肿瘤诊疗中的应用

 

Authors Xu Y, Zhang Y, Cai X, Gao W, Tang X, Chen Y, Chen J, Chen L, Tian Q, Yang S, Zheng Y, Hu B

Received 14 August 2018

Accepted for publication 1 December 2018

Published 27 December 2018 Volume 2019:14 Pages 271—288

DOI https://doi.org/10.2147/IJN.S183858

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Editor who approved publication: Dr Mian Wang

背景:普鲁士蓝纳米粒具有的内在磁性能和近红外光热转换性能,在生物医药领域具有潜在的应用价值,广泛应用于肿瘤的磁共振成像、光声成像和光热治疗等。纳米粒需要通过静脉注射的途径进入体内,达到诊断和治疗的目的,必须要求在生理环境中具有良好的分散稳定性。然而,目前普鲁士蓝纳米粒存在着在生理环境中具有较差的分散稳定性,且不能实现大量制备,从而满足临床上的需求。因此,本研究提出“原位修饰”的有效策略来合成在生理环境中稳定存在的普鲁士蓝纳米粒,满足临床前实验要求,进一步推动其在临床上的应用。
材料和方法:氢离子浓度、聚乙烯吡络烷酮和铁源含量是普鲁士蓝纳米粒合成的重要影响因素。采用“原位修饰”的策略,通过探讨普鲁士蓝纳米粒合成的影响因素,优化普鲁士蓝纳米粒的合成条件,获得具有良好分散稳定性的单分散普鲁士蓝纳米粒。通过动态光散射和紫外-可见吸收图谱来考察所合成的普鲁士蓝纳米粒的分散稳定性。进一步选择优化的普鲁士蓝纳米粒,探索了其作为核磁成像和光声成像造影剂,以及光热转换剂,在肿瘤的诊断和治疗的效果。此外,初步探索了普鲁士蓝纳米粒的在体内外的生物安全性。
结果:优化的普鲁士蓝纳米粒,可以在不同的生理环境以及体外环境中稳定超过 90 天,表明其可以通过静脉注射途径进入体内,具有长的血液循环时间,不会引起栓塞等副作用,适合应用于生物医药领域,且易于存储。与其他的普鲁士蓝纳米粒的合成方法相比较, “原位修饰” 策略具有工艺简单、成本低、易于大量制备等特点。所制备的普鲁士蓝纳米粒在 90 天内未见明显的体内毒性。该普鲁士蓝纳米粒还可以作为磁共振成像和光声成像造影剂,以及光热转换剂应用于肿瘤。
结论:本研究通过一种简易且有效的方法——“原位修饰” 策略,解决了普鲁士蓝纳米粒在生理环境中分散稳定性差以及难以大量制备的问题,有望推动普鲁士蓝纳米粒作为诊疗一体化平台在生物医药领域的应用。
关键词:纳米医学;磁共振成像;光声成像;光热治疗;稳定性




Figure 2 Charaterization of the OPBs.