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全球范围内,心血管疾病的致死率已经超过肿瘤,成为最主要的致死原因,而血栓形成是脑卒中、冠心病等心脑血管疾病的主要病例基础,但是血栓的早期诊断仍然是临床上的一大挑战。因此对符合临床症状动物模型的成像研究是至关重要的。本工作以血栓精准分子影像的需求为背景,以空心介孔氧化硅为磁性氧化铁的载体,围绕空心介孔氧化硅的生物相容性、血小板靶向血栓的归巢本能,主要开展了以下几个方面的研究: (1)载四氧化三铁空心介孔氧化硅囊(OSNCs)的合成 介孔氧化硅具有独特的中空结构、巨大的孔结构和高比表面积,以及良好的生物相容性,是一种可以用来载药,并最具临床价值的纳米材料。本课题首先合成了四氧化三铁纳米颗粒(Fe3O4),采用一步乳化的作用,合成了载Fe3O4空心介孔氧化硅纳米囊(OSNCs)。结果表明该纳米囊的的直径为82nm左右,其表面壳层能成功负载Fe3O4并具有优异的磁学性能,MRI T2弛豫率为303.5mM·s-1。 (2)OSNCs对血小板的标记(OSNCs-PLT) 考虑到OSNCs的生物相容性及靶向功能的局限性,因此本课题以血小板作为OSNCs靶向血栓的引导物。因为血小板具有识别血管受伤和靶向血栓的能力,因此血小板可以带着OSNCs靶向到血栓部位。TEM及普鲁士蓝染色结果都表明,血小板能成功被标记(标记后血小板记为OSNCs@PLT),当OSNCs贴浓度增加到100μg·mL-1时,血小板的标记率达到12fg·Platelet-1。根据bEnd.3细胞毒性测试,发现血小板会明显降低OSNCs对细胞的毒害作用,细胞活性也从OSNCs的86%提高到了99%左右。同时,OSNCs@PLT的弛豫率为337.4mM·s-1,这说明血小板的吞噬,并不会降低OSNCs的弛豫率,同时也说明OSNCs@PLT具有优秀的核磁成像能力。根据血小板聚集实验,可以看到OSNCs@PLT的聚集能力与纯血小板并没有太大的差异,说明血小板的活性并不会因OSNCs的存在而发生改变。 (3)OSNCs-PLT对血栓的核磁成像研究 FeCl3建立的血栓模型结构类似于人类临床自发性血栓,改变其时间及浓度,可以形成非闭塞性血栓,该模型有利于造影剂在血液中的循环和造影。根据超声成像及冰冻切片分析,可知道10%FeCl3作用动脉5min后形成的血栓为非闭塞的混合型血栓。核磁共振成像(MRI)因为空间分辨率高,且具有无创精确诊断能力而被广泛运用于各类疾病的成像研究中。当血栓模型建立后,将大鼠移入到核磁成像仪中进行成像,结果表明,与OSNCs组和Platelets组(PLT)相比,OSNCs@PLT组具有明显的靶向作用和核磁成像效果。