AsO/PLL-MnZnFeO复合纳米粒的制备与治疗肝癌的研究

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目的: ①研究Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>纳米粒制备及表征; ②Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>纳米粒生物相容性评价; ③多聚赖氨酸(PLL)修饰Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>纳米粒及As<,2>O<,3>/PLL-Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>复合纳米粒的制备; ④PLL-Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>纳米粒体外及体内升温效应; ⑤As203/PLL-Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>复合纳米粒联合磁流体热疗对肝癌细胞(H22)及小鼠肝癌移植瘤治疗的研究; 方法: ①化学共沉淀法制备Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>纳米粒,采用透射电子显微镜(TEM)、x射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜能谱仪(SEM-EDS)、振动样品磁强计(VSM)等技术对Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>纳米粒进行表征分析; ②采用MTT实验、溶血试验、小鼠LD50、微核试验、兔肝脏穿刺Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>纳米粒形态学及血常规、肝肾功能等方法评价Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>纳米粒的生物相容性、安全性; ③多聚赖氨酸(PLL)修饰Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>纳米粒,浸渍法制备As<,2>O<,3>/PLL-Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>复合纳米粒,采用原子荧光分光光度计测试其含砷量及体外药物释放速率; ④在交变磁场(altematingmagnetic field,AIVIF)下,测试PLL-Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>纳米粒磁流体在试管及小鼠移植瘤内的升温、恒温能力; ⑤通过流式细胞仪((FCM)评价As<,2>O<,3>/PLL-Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>复合纳米粒联合磁流体热疗对肝癌细胞(H22)的治疗效果,建立小鼠肝癌细胞(H22)移植瘤模型,局部注射As<,2>O<,3>/PLL-Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>复合纳米粒,经AMF作用3次,每次间隔48 h,3周后测肿瘤质量抑制率,并通过CT、HE切片组织学检查等方法观察治疗后肿瘤组织的形态改变; 结果: ①自制的Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>纳米粒近似球形,大小较一致,直径约为30~80nm左右,有团聚现象,XRD图对比粉末衍射标准联合会(JCPDS)编制的尖晶石型锰锌铁氧体纳米粒卡片(Powder diffractionFile)可知自制的Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>纳米粒为尖晶石型锰锌铁氧体纳米粒,SEM-EDS证实Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>纳米粒只含有Mn、Zn、Fe、O四种元素且构成比与分子式近乎一致,VSM中磁滞回线双线合一,说明Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>纳米粒是超顺磁纳米材料; ②MTT结果显示该材料对L-929细胞毒性为0~1级,溶血实验中Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>纳米粒溶血率为0.104%,远小于5%,昆明小鼠腹腔注射该材料混悬液,其LD<,50>为6.026g/kg,其95%的可信区间为4.78~7.60g/kg,微核实验结果表明该材料对小鼠骨髓微核形成率与阴性对照组相比无显著差异,而与阳性对照组CTX组相比有明显差异,兔肝脏穿刺注射Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>纳米粒磁流体心、肝、脾、肺、肾组织形态和肝、肾等血生化指标均无明显改变; ③多聚赖氨酸(PLL)修饰Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>纳米粒后,PLL-Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>纳米粒的分散性良好,浸渍法制备.As203/PLL-Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>复合纳米粒,其含砷量对比As<,2>O<,3>/Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>复合纳米粒提高了3倍左右,体外药物动态释放速率平稳; ④不同浓度、剂量的PLL-Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>纳米粒磁流体在玻璃试管中和小鼠肿瘤组织中,室温、输出电流28A,输出频率230kHz的交变磁场中加热,表现出良好的升温和恒温能力,其中浓度为15 mg/mL、剂量为16 mg的PLL-Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>纳米粒磁流体分别在体外跟体内能够于30min左右达到细胞和肿瘤组织热疗的需要温度44~46℃; ⑤FCM检测显示As<,2>O<,3>/PLL-Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>复合纳米粒联合磁流体热疗肝癌细胞(H<,22>)具有明显凋亡峰,其凋亡率明显高于热疗及AS<,2>O<,3>单一因素作用,As<,2>O<,3>/PLL-Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>复合纳米粒联合磁流体热疗治疗小鼠肝癌移植瘤,其质量抑瘤率为82.14%,显著高于单纯热疗组及As<,2>O<,3>治疗组,与对照组相比各组间均有统计学差异(P<0.01),CT三维成像、HE切片组织学检查等方法显示瘤块区具有明显坏死现象。 结论: ①应用化学共沉淀法成功制备了Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>纳米粒; ②Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>纳米粒具有良好的生物相容性及安全性; ③多聚赖氨酸(PLL)修饰制备了分散性良好的PLL-Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>纳米粒及As<,2>O<,3>/PLL-Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>复合纳米粒,As<,2>O<,3>/PLL-Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>复合纳米粒释药平缓,砷含量适合肿瘤治疗; ④PLL-Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>纳米粒在交变磁场下具有升温的能力良好的升温和恒温能力,并且能够用于热疗; ⑤As<,2>O<,3>/PLL-Mn<,0.5>Zn<,0.5>Fe<,2>O<,4>复合纳米粒联合磁流体热疗在体外及体内能够抑制肿瘤细胞生长、诱导凋亡,效果明显高于热疗及As<,2>O<,3>单一因素作用。
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