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第一部分靶向CD133有机硅氟碳荧光纳米胶束的制备、表征及体外超声成像实验目的:制备靶向CD133有机硅氟碳荧光纳米胶束(CD133-targeted nanoparticles,CD133NPs),评价其理化性质及安全性。方法:采用原子转移自由基聚合(ATRP)等成熟的高分子聚合技术制备靶向CD133NPs 及 IgGNPs(IgG-targeted nanoparticles,IgGNPs),检测其形貌、尺寸等理化性质,使用CCK-8试剂盒检测胶束对细胞增殖抑制作用。结果:成功制备出CD133NPs及IgGNPs,外观呈球形,透射电镜观察其粒径约100nm;Zeta电位及热比重分析验证硅烷的包裹及抗体的成功连接;细胞增殖抑制实验验证5mg/ml胶束对细胞增殖作用影响较小。结论:靶向CD133有机硅氟碳荧光纳米胶束为纳米级粒子,可在HIFU激发后发生形变,并具有较好的体外二维超声显像能力。第二部分靶向CD133有机硅氟碳荧光纳米胶束的体外靶向性实验目的:探讨CD133NPs的体外寻靶能力。方法:采用免疫磁珠分选法分选BXPC-3胰腺癌细胞中CD133阳性胰腺癌干细胞,检测分选后胰腺癌干细胞CD133的表达率,通过免疫印迹法验证其干细胞标记蛋白OCT-4的表达,并将胰腺癌干细胞与CD133NPs及IgGNPs共培养24小时后,评价其体外寻靶能力。结果:免疫磁珠分选技术成功分选CD133+胰腺癌肿瘤细胞,培养后可见CD133+胰腺癌肿瘤干细胞与普通细胞形态及生长方式有较大差别;免疫印迹分析显示干细胞标记蛋白OCT-4在CD133阳性的胰腺癌干细胞表达显著高于阴性细胞组(P<0.01),胰腺癌干细胞与CD133NPs及IgGNPs孵育后可见细胞与CD133NPs结合程度较高。结论:免疫磁珠技术分选后的CD133+胰腺癌细胞具有干细胞特性,所制备的CD133NPs胶束具有较好的体外主动寻靶的能力。第三部分靶向CD133有机硅氟碳荧光纳米胶束在裸鼠脊背视窗模型中的成像实验目的:探讨CD133NPs在裸鼠脊背视窗模型的体内寻靶能力。方法:制作并改进裸鼠脊背胰腺癌视窗模型,经尾静脉注射CD133NPs后使用双光子荧光显微镜观察裸鼠脊背胰腺癌视窗模型内肿瘤及血管情况;经尾静脉注射CD133NPs、IgGNPs后4h、8h、12h、24h及48h进行超声成像,观察胰腺癌皮下瘤内部回声变化。结果:双光子荧光显微镜观察裸鼠脊背胰腺癌视窗模型,可见视窗模型中胶束显示为绿色,注射CD133NPs后Oh、24h及48h后定量分析肿瘤视窗内胶束的绿色荧光亮度,可见注射后24h的荧光强度最亮,48h时的荧光强度较24h减弱;超声成像显示注射CD133NPs组皮下移植瘤内部回声增高,且注射后24h增高程度最明显;结论:裸鼠脊背胰腺癌视窗模型能够活体观察CD133NPs的靶向性,为HIFU联合胶束消融裸鼠胰腺癌奠定实验基础。第四部分 靶向CD133有机硅氟碳荧光纳米胶束的HIFU增效实验目的:探讨CD133NPs增效HIFU治疗裸鼠胰腺癌皮下移植瘤的能力。方法:采用HIFU辐照含不同浓度有机硅氟碳纳米胶束的聚丙烯酰胺凝胶,观察其消融灶大小;设置经尾静脉分别注射CD133NPs、IgGNPs、生理盐水组及对照组,在注射24h后使用HIFU辐照裸鼠胰腺癌皮下移植瘤,观察肿瘤内部回声变化,并解剖后进行HE染色观察消融灶凝固性坏死及CD31免疫组化分析肿瘤内部血管破坏情况。结果:HIFU辐照含有胶束的聚丙烯酰胺凝胶后,其内消融区域较未加入胶束组大,且消融面积与胶束浓度正相关;HIFU消融裸鼠胰腺癌皮下瘤,超声显示注射CD133NPs及IgGNPs胶束组肿瘤内部回声增高,较辐照前灰度差分别为121.35±1.89 及 68.32±0.23,P<0.05。注射 CD133NPs 组 HIFU 消融后肿瘤体积缩小最明显。HE染色及CD31免疫组化分析可见注射CD133NPs后HIFU组肿瘤坏死程度最高,血管破坏程度最明显。结论:CD133NPs对HIFU治疗胰腺癌有较好的增效作用,为胰腺癌HIFU精准治疗提供了良好的诊疗一体化研究平台。