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《吉林大学》 2009年
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四氧化三铁纳米颗粒心肌毒性的体内实验研究

赵淑华  
【摘要】: 磁性纳米粒子不但具有普通纳米粒子所具有的效应(体积效应、表面效应、量子尺度效应和宏观量子隧道效应),还会随着磁性颗粒材料的组成变化而呈现异常的磁学性质。同时,在许多的生物体内存在以Fe_3O_4为主的强磁性矿物粒晶,所以磁性纳米粒子被认为具有良好的生物相容性,在医学领域的应用有着巨大的优势。但其安全性也受到广泛关注。 已有研究表明,磁性纳米粒子因粒径不同、表面包覆情况不同、进入机体的途径不同,显示的毒性不同,从体内排出的时间也不同。目前,超顺磁纳米粒子在临床应用前景主要是载药体系、MRI对比剂等,在这些用途中,纳米粒子进入机体的主要途径为静脉注射,虽然粒子表面包覆后,在较短时间内毒性很低,但其在体内代谢后可能还会在体内存留较长时间。这种状态的粒子对机体产生的作用深受人们关注。 本研究以化学共沉淀法制备的Fe_3O_4纳米粒子为材料,对其在不同溶液中的稳定性、静脉注射后的急性毒性和粒子的器官分布以及心肌毒性进行观察,为其安全应用提供基础数据。结果表明,注射用的Fe_3O_4纳米颗粒的平均粒径为9nm,反晶尖石结构。纳米粒子在盐溶液中的稳定性较差,而在高纯水中及含蛋白的溶液中稳定性良好。 在急性毒性实验中,小鼠尾静脉1次注射后,LD_(50)为163.60 mg/kg,LD_(50)的95%可信限为147.58 ~ 181.37 mg/kg。死亡鼠表现出明显的乏氧体征,可能因呼吸衰竭而死。纳米粒子可分布于全身各器官,主要分布在肺、肝、脾,并可能经肝脏排除。病理学观察表明,纳米粒子对心肌和肾脏产生损害作用,且出现心肌的损害作用较肾脏早。 心肌毒性实验中,纳米颗粒1次注射后的不同时间内,小鼠血清LDH、AST的活性下降, TIBC含量增高,心肌细胞的能量代谢酶ATPase活性下降,心肌产生脂质过氧化损伤,心肌细胞发生凋亡,与凋亡密切相关的蛋白表达增加。综上所述,在本实验条件下,未经包覆的Fe_3O_4纳米粒子经静脉注射后可对心肌产生损伤作用。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:R318.0

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