收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

多功能CT/荧光纳米分子探针的制备以及其应用

陈俊  
【摘要】:在小动物成像模式中,单一的X射线计算机断层扫描(CT)成像与荧光分子成像分别存在各自的优点与不足。然而,CT与荧光成像的结合却是一种理想的双模式分子成像模式,它可实现分子功能成像与组织结构成像的完美统一。与之相对应的CT/荧光双模式探针则是实现这两种成像技术融合的前提条件与关键条件之一。目前,CT/荧光双模式探针主要采用贵金属或者碘与有机染料相结合得到的,但在探针的设计、制备与生物应用中存在诸多问题。如某些CT造影剂对荧光化合物有淬灭效应,CT/荧光双模式探针的粒径大小、表面修饰等因素,对探针在体内的生物相容性均有影响,CT/荧光双模式探针体内和体外CT造影能力或者荧光强度较低等,这些都与CT造影剂和荧光化合物有关。与已报道的贵金属CT造影剂相比,金属铋(Bi)具有更高的原子序数和X线衰减系数、原料低廉、毒性较低,是一种潜在的CT造影剂。量子点(QDs)则是一种优异的荧光分子探针,表面易被功能化、高荧光产率等优点使其在双模式探针的生物应用中更具优势。因此,研制具有生物相容性的CT增强与荧光的混合纳米探针,对双模式成像以及生命科学的研究有着重要的临床应用价值。本研究完成的主要内容如下: (1)采用‘'hot injection"方法制备了油溶性硫化铋纳米颗粒,再利用三嵌段共聚物Pluronic F127(PF127)的两亲性进一步对纳米颗粒进行表面修饰,得到PF127修饰的水溶性硫化铋(Bi2S3-PF127)纳米颗粒。透射电镜结果显示,纳米Bi2S3-PF127为棒状结构,长14.85±1.70nm,宽4.79±0.63nm,分散性较好。通过长时间考察探针在不同温度条件下水动力学尺寸、多分散性指数(PDI)以及Zeta电位的变化,结果发现4-37℃条件下,温度对纳米Bi2S3-PF127影响不大,探针具有较好的稳定性。对小鼠Balb/C尾静脉注射纳米Bi2S3-PF127后的CT成像结果表明,该探针具有明显的CT造影增强效果。同时,我们进一步研究了Bi2S3-PF127在小鼠体内的毒性,各主要器脏的组织病理学检查结果未发现结构改变,肝脏毒性实验没有发现纳米颗粒的不利影响,血液分析也表明其具有良好的血液安全性。利用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)测定Bi3+浓度,研究该探针在小鼠体内生物分布,结果表明注射48h后,探针基本上被清除。此外,探针的血液的半衰期为5.0h也说明其具有长循环时间。这些实验结果表明PF127修饰的水溶性硫化铋具有很好的生物相容性和安全性。 (2)采用反相微乳液一锅法制备具有CT和荧光造影能力的双模式探针。即在反相微乳液体系首先合成纳米Bi2S3,再加入QD,之后利用TEOS水解将纳米Bi2S3和QD包裹在生成的纳米二氧化硅中,最后用PEG硅烷化试剂对颗粒表面进行修饰,最终得到大小均一、粒径约为50nm的纳米Bi2S3-QD@SiO2-PEG探针。体外实验结果表明,该纳米探针具有明显的CT造影增强效果及荧光成像能力,当铋浓度为15mg/mL时,CT值约为2000HU,明显优于纳米碘油造影剂;细胞毒性实验也表明当Bi浓度高达2.70mg/mL时,小鼠巨噬细胞RAW264.7的生长没有受到明显抑制,存活率高于85%。小鼠的体内实验表明,该探针在体内同样有着优良的CT造影增强效果及荧光成像能力,相对医用碘造影剂具有更长的循环时间,可达到4小时以上,是一种良好的双模态成像造影剂。 (3)利用磷脂双分子层结构的优势,采用PEG-磷脂将油溶性的纳米硫化铋与CdSe/ZnS量子点复合包覆形成一种直径约为50nm的混合纳米颗粒,并对其体外和体内的毒性、CT造影效果和荧光成像性能进行了研究。实验结果表明,该混合纳米颗粒在体外具有明显的CT造影增强效果及荧光成像能力,当铋浓度为15mg/mL时,CT值约为700HU,明显优于常规的碘造影剂。研究探针在不同温度条件下的稳定性,结果表明在两个月的时间内,混合探针的水动力学尺寸、PDI和Zeta电位无明显变化,温度对混合纳米Bi2S3-QD@DSPE颗粒影响不大,稳定性好。细胞毒性实验也表明当Bi浓度高达3.14mg/mL时,小鼠巨噬细胞RAW264.7的生长没有受到明显抑制,存活率高于85%。小鼠的体内实验表明,该混合纳米颗粒在体内有着优良的CT造影增强效果,小鼠整体和主要器脏的荧光成像结果表明,探针具有长的循环时间(4h),24h后在肝脏和肾脏有少量残留,是一种良好的双模态成像造影剂探针。同时,我们也对小鼠注射探针后主要器官进行了组织切片观察,并对小鼠血液中谷草转氨酶(AST)和谷丙转氨酶(ALT)、白细胞计数(WBC)、红细胞计数(RBC)、血红蛋白浓度(HGB)和血小板计数(PLT)进行了检测,结果表明,该混合纳米探针对小鼠各个器脏的正常功能均未发现有明显的影响。因此,该混合纳米探针在CT-荧光多模态成像中具有很大的应用前景。 综上所述,本文基于金属Bi,制备了低毒、生物相容性好以及CT造影良好的的纳米Bi2S3-PF127颗粒。结合CdSe/ZnS,制备了纳米Bi2S3-QD@Si02-PEG颗粒,使其能够在细胞与小鼠体内CT/荧光双模式成像。通过改进探针的原料以及设计,利用PEG-磷脂,制备了具有良好的稳定性和生物相容性的混合纳米Bi2S3-QD@DSPE颗粒,不仅能够在细胞与小鼠体内CT/荧光双模式成像,而且在小鼠体内安全性好。文本研究为双模式成像的设计、细胞和动物活体成像、在体评价、肿瘤靶向诊断提供了新方法。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 汤立新;新生儿缺氧缺血性脑病的30例CT表现分析[J];河北医学;2001年05期
2 汪清,杨凡,余波;新生儿缺氧缺血性脑病45例临床和CT的对比分析[J];华西医学;2001年04期
3 戴标,单海荣;新生儿缺氧缺血性脑病临床与CT观察[J];江南学院学报;2001年02期
4 吴晓明,张志琴;新生儿缺氧缺血性脑病的CT随访观察及智能评定[J];农垦医学;2001年05期
5 林文妙,唐震;CT在黄色肉芽肿性肾盂肾炎诊断中的价值[J];齐齐哈尔医学院学报;2001年10期
6 曹新华,朱正超;肾血管平滑肌脂肪瘤的不典型CT表现[J];苏州医学院学报;2001年06期
7 崔国强,张庆普;骨纤维异常增殖症的CT表现[J];实用医学影像杂志;2001年01期
8 李能平,陆仁达,周鸣清,方莘;CT对急性胰腺炎继发感染的预测判断作用[J];外科理论与实践;2001年02期
9 施玉麒,杨华姿,高建慧,王维琼;脑CT对新生儿缺氧缺血性脑病预后评估的价值[J];新生儿科杂志;2001年01期
10 李鸿哲,刘绍玲,余明;皮质下动脉硬化性脑病60例CT与临床分析[J];中国厂矿医学;2001年06期
11 江普查,袁先厚,郭国炳,黄伟;低级别星形细胞瘤复发后的CT和病理变化[J];中国临床神经外科杂志;2001年03期
12 张希中,孙建明,张全英;卵巢子宫内膜异位囊肿的CT表现[J];中国煤炭工业医学杂志;2001年09期
13 董雪蕾,蒋月星,刘小龙,谢卫民;36例大前庭水管综合征的CT表现[J];新医学;2002年01期
14 柳江,陈锐;CT引导下经皮肺穿刺活检技术的临床应用[J];中国肺癌杂志;2002年04期
15 刘鹏捷,魏福国,马素贞;甲状旁腺机能减退症的颅脑CT改变38例[J];菏泽医学专科学校学报;2002年01期
16 宁丽敏,柳晔,于小焕;新生儿缺氧缺血性脑病患儿头颅CT及临床分析[J];辽宁药物与临床;2002年S1期
17 伯韦,张蓓;卵巢子宫内膜异位囊肿的CT表现[J];海南医学;2004年07期
18 汪卫中,杜凡,李建国,王新民,梁万琴,焦艳;慢性进行性眼外肌麻痹的CT表现(附1例报告)[J];实用放射学杂志;2004年07期
19 莫瑞嘉;CT对脑弥漫性轴索损伤的诊断价值与限度[J];中国医学工程;2004年03期
20 泰山医学院CT博物馆筹建组;携手共建CT博物馆[J];放射学实践;2004年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陆影;徐卫国;;CT引导下经皮胸部穿刺活检的护理[A];全国医学影像技术学术会议(CMIT-2004)论文汇编[C];2004年
2 张义质;;探讨CT“窗口”服务质量的管理[A];全国护理行政管理学术交流暨专题讲座会议论文汇编[C];2004年
3 史景云;;原发性肺黏膜相关淋巴瘤的CT表现[A];中华医学会第十三届全国放射学大会论文汇编(下册)[C];2006年
4 伍晓六;雷益;夏军;刘品霓;陈静;;膝关节前交叉韧带重建术的CT评价[A];中华医学会第十八次全国放射学学术会议论文汇编[C];2011年
5 赵娓娓;张劲松;宦怡;;CT对黄色肉芽肿性胆囊炎的诊断及鉴别诊断价值[A];中华医学会第十八次全国放射学学术会议论文汇编[C];2011年
6 汪国余;胡明华;陈再智;徐忠飞;;卵巢卵泡膜纤维瘤CT表现与手术病理对照分析[A];2013年浙江省放射学学术年会论文集[C];2013年
7 李杰;;双源CT冠状动脉血管造影的观察与护理[A];湖北省抗癌协会肿瘤介入学专业委员会成立大会暨第一次肿瘤介入学术大会论文汇编[C];2009年
8 周选民;李小力;徐霖;;3D CT在经皮穿刺椎体成形术中的优势[A];2010中华医学会影像技术分会第十八次全国学术大会论文集[C];2010年
9 张润梅;吴文青;范建丽;;CT在三维适形放疗技术定位精度中的重要性[A];2010中华医学会影像技术分会第十八次全国学术大会论文集[C];2010年
10 张秀珍;韩峻峰;钱国峰;;CT对体外培养破骨细胞功能影响及其作用机制研究[A];中华医学会第三次全国骨质疏松和骨矿盐疾病学术会议暨骨质疏松诊断技术继续教育学习班论文汇编[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 尤小芳;CT对弥漫性泛细支气管炎诊断及疗效评价的临床研究[D];第二军医大学;2012年
2 左一智;肺段间平面的解剖学实质与CT表现[D];山东大学;2013年
3 蔡肯;基于双源CT的全心脏图像配准与自动分割算法研究[D];华南理工大学;2011年
4 陈俊;多功能CT/荧光纳米分子探针的制备以及其应用[D];华中科技大学;2014年
5 李国安;慢性阻塞性肺疾病临床评估新方法及肺气肿表型的CT肺功能研究[D];北京协和医学院;2012年
6 刁楠;双源CT心肌灌注成像的实验和临床研究[D];华中科技大学;2014年
7 赖凯;基于CT体数据的人体肺气道树数学模型建立[D];中国科学技术大学;2010年
8 范亚;基于高分辨率颅脑CT体数据的病变自动检出方法研究[D];中国科学技术大学;2011年
9 侯志辉;冠状动脉CT对急性冠状动脉事件的随访研究[D];北京协和医学院;2013年
10 田珍;低剂量4DCT技术及临床应用[D];清华大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 荣宁;地震CT在混凝土无损检测中的应用研究[D];昆明理工大学;2008年
2 张帆;CT定量分析法与单指示剂热稀释法评价急性呼吸窘迫综合征肺水肿的比较研究[D];山东大学;2011年
3 魏晓洁;双源CT低剂量腹部血管双期扫描技术在肠系膜缺血性疾病诊断中的应用价值[D];山东大学;2011年
4 吴振刚;320排CT头部一站式扫描对急性缺血性脑血管病的应用[D];延边大学;2013年
5 陈亮;双源CT术前评估胸主动脉夹层动脉瘤破口的对照研究[D];第四军医大学;2009年
6 赵家贵;CT引导经皮椎体后凸成形术治疗骨质疏松性椎体压缩性骨折的疗效分析[D];安徽医科大学;2010年
7 刘征宇;电阻率跨孔CT探测方法及其工程应用[D];山东大学;2014年
8 江小鹏;慢性阻塞性肺疾病CT定量测量与肺功能相关性研究[D];山西医科大学;2012年
9 殷黎;基于超声CT的混凝土质量检测方法研究[D];中北大学;2007年
10 方兵;鼻窦鼻腔区域中线破坏性疾病命名的沿革及其CT评价[D];浙江大学;2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 李竹;欧洲CT市场逆流而动[N];医药经济报;2012年
2 敢言;医院滥用CT病人可能致癌[N];广东科技报;2004年
3 通讯员 贾洪涛;市区出租车牌照全部使用吉CT专用号段[N];四平日报;2009年
4 中国医保商会 蔡天智;今年1~4月CT出口反弹[N];医药经济报;2010年
5 本版编辑韩其成 游敏常 闫铮;水泥行业“CT”报告:美好与现实的反差[N];证券日报;2008年
6 祁鸣曾强 周宇;微阵列—比较基因组杂交技术:给人体基因组做“CT”[N];中国医药报;2007年
7 张小磊 陈辉 廖怀凌;医院滥用CT病人可能致癌[N];中国消费者报;2004年
8 记者 刘如春 通讯员 刘文祥;地震CT技术洞悉岩溶变化[N];地质勘查导报;2008年
9 记者 胡其峰;胡大一(北京大学人民医院心脏中心主任):中青年女性过度做CT是花钱买风险[N];光明日报;2011年
10 李旭;医院滥用CT风当刹[N];市场报;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978