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目的:
观察2-脱氧-D-葡萄糖(2-DG)标记的氧化铁纳米粒(γ-Fe2O3@DMSA-DGNPs)对高代谢肺癌A549细胞的靶向吸收效果,探讨其作为一个新型的磁共振靶向对比剂的可行性。
方法:
1、制备携带2-DG的氧化铁纳米粒(γ-Fe2O3@DMSA-DGNPs)磁共振分子探针,并采用透射电子显微镜观察纳米粒的形态和测量其粒径,光子相关波谱测量流体力学直径和分布,电位分析仪测量电位,振动探针式磁强计评价磁学性质及通过红外光谱检测仪确证2-DG是否成功标记在γ-Fe2O3@DMSANPs表面。
2、分别用含终铁浓度为0.3μmol/mL的γ-Fe2O3@DMSA-DG、γ-Fe2O3@DMSANPs和在D-glucose竞争抑制下的γ-Fe2O3@DMSA-DG孵育人肺癌A549细胞10min、30min、1h、2h后,采用普鲁士蓝染色定性、比色法定量及体外磁共振成像(MRI常规序列和T2-mapping序列)检测人肺癌A549细胞在不同时间点对纳米粒的吸收差异。
结果:
1、γ-Fe2O3@DMSANPs表面成功标记2-DG;透射电子显微镜观察γ-Fe2O3@DMSA-DGNPs纳米粒子成球形,平均粒径约为10nm,平均流体力学直径(包括纳米粒聚集粒径和表明水层)分别是(154.6±28.3)nm和(156.2±28.2)nm、饱和磁化强度为48.95emu/g和49.67emu/g,没有剩磁和矫顽力、ζ电位两者分别为(-21.76±0.80)mV和(-10.22±0.81)mV、红外光谱图显示γ-Fe2O3@DMSA-DGNPs特征性的C-N伸缩振动峰(1107cm-1),表明2-DG成功标记到γ-Fe2O3@DMSANPs的表面。
2、普鲁士蓝染色法显示A549细胞在各时间点(10min、30min、1h、2h)与γ-Fe2O3@DMSA-DG孵育后的实验组蓝染颗粒多于与γ-Fe2O3@DMSA孵育后的对照组,与在游离D-葡萄糖的竞争下的γ-Fe2O3@DMSA-DG孵育后的竞争抑制组,A549细胞蓝染颗粒明显减少。
3、比色法检测显示在A549细胞在孵育10min、30min、1h、2h时,实验组(γ-Fe2O3@DMSA-DG组)细胞内铁含量均高于对照组(γ-Fe2O3@DMSA组),其中在30min,1h时对实验组吸收值明显大于对照组的吸收值,两者间差异有统计学意义(P<0.05),在游离D-葡萄糖的竞争下,竞争抑制组(γ-Fe2O3@DMSA-DG+D-glucose组)细胞内铁含量与实验组细胞铁含量差异有统计学意义(P<0.05),在10min时,实验组与对照组、实验组与竞争抑制组细胞铁含量吸收值差异无统计学意义(P>0.05);在2h时,实验组与对照组细胞铁含量吸收值差异无统计学意义(P>0.05),实验组与竞争抑制组细胞铁含量吸收值差异有统计学意义(P<0.05)。
4、MRI检测显示T2WI在10min、30min、1h人肺癌A549细胞实验组(γ-Fe2O3@DMSA-DG组)信号强度低于对照组(γ-Fe2O3@DMSA组),竞争抑制组(γ-Fe2O3@DMSA-DG+D-glucose组)信号强度降低不明显。在2h时人肺癌A549细胞实验组与对照组信号强度降低均明显,但是两者差异不明显,但是竞争抑制组信号强度降低仍不明显。实验组与竞争抑制组T2值显示在10min、30min、1h时人肺癌A549细胞实验组信号值明显低于对照组,两者间差异有统计学意义(P<0.05),竞争抑制组T2值降低不明显,与实验组差异有统计学意义(P<0.05)。在2h时,实验组与对照组T2值差异不大,两者间差异无统计学意义(P>0.05),实验组与竞争抑制组间差异有统计学意义(P<0.05);磁共振T2-mapping成像结果显示实验组T2-mapping值降低明显,而对照组在10min、30min、1h时T2-mapping值降低相对较小,但2h是对照组T2-mapping值降低较明显。
结论:
1、γ-Fe2O3@DMSA-DGNPs成功合成。
2、γ-Fe2O3@DMSA-DGNPs对人高代谢肺癌A549细胞有显著的靶向吸收效果,可作为一种新型的磁共振肿瘤靶向对比剂,以进一步进行试验。