时间间隔温度控制技术用于磁热消融肿瘤的实验研究

发布时间：2020-05-15 03:35

【摘要】：第一部分:聚乳酸-羟基乙酸共聚物-Fe_3O_4的制备及体外加热实验目的 制备一种超声可视的、可注射、可发生液固相变的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)-Fe_3O_4,检测其一般物理性质,并对其体外连续性加热和间断性加热两种不同加热方式下的产热结果进行研究。方法 将Fe_3O_4纳米粒与PLGA粉末、NMP以不同比例进行混合,分别制备成含有10、20、30%Fe_3O_4的PLGA液体凝胶。采用扫描电镜及能量弥散X射线谱观察PLGA-20%Fe_3O_4的超微结构和元素分布情况,室温下使用综合物性测量系统评估Fe_3O_4纳米粒及PLGA-20%Fe_3O_4的磁性能。将液态PLGA-Fe_3O_4注射入PBS中,肉眼观察其液固相变的过程。将不同比例、不同体积的PLGA-Fe_3O_4放入交变磁场中,对其体外连续性加热特性进行研究;选择最佳比例和最佳体积的PLGA-Fe_3O_4再进行间隔性加热,观察产热结果。结果 肉眼观察PLGA-20%Fe_3O_4凝胶呈不透明黑色胶体,扫描电镜下呈表面粗糙的水泥样结构。元素分析图显示C、O、Fe元素都能较均匀地分布在材料中。Fe_3O_4纳米粒与PLGA-Fe_3O_4均为铁磁性物质,其磁饱和强度分别为73、43emug~(-1)。液体PLGA-Fe_3O_4凝胶能够顺利地通过注射器注射到PBS中,并迅速固化、沉淀,无崩解、溃散现象;磁性PLGA-Fe_3O_4能够在体外产热,其温度与铁质量分数、时间和材料总剂量呈正比,最终选定60μL PLGA-20%Fe_3O_4作为最佳用量进行后续实验;60μL PLGA-20%Fe_3O_4间断性加热时在110s温度达最高,即45.65±1.63℃,此后波动范围仅为2.87±1.08℃。间断性加热时间从1min到5 min时,牛肝的消融面积分别为1.14±0.16到4.84±0.17cm~2。结论本实验成功制备出可注射、可相变的聚乳酸-羟基乙酸共聚物-Fe_3O_4,Fe_3O_4纳米粒在PLGA中分布较均匀,该材料磁饱和强度高,产热效率高,温度控制效果好,为进一步体内治疗肿瘤打下了坚实的基础。第二部分:超声可视性PLGA-Fe_3O_4体内磁热消融肿瘤实验研究目的 比较PLGA-Fe_3O_4间断性加热和连续性加热消融裸鼠移植瘤的效果。方法 PLGA-Fe_3O_4的制备方法同上;建立荷载MDA-MB-231乳腺癌的裸鼠模型,分为间断加热组、连续加热组和空白对照组。在超声引导下将60μL PLGA-20%Fe_3O_4注入肿瘤内部,注射后对裸鼠分别进行计算机断层扫描和三维超声扫查材料的位置和形状,再放入交变磁场中间断性和连续性加热,红外成像仪检测裸鼠肿瘤的温度。消融前后分别对裸鼠肿瘤进行超声造影检查,最后观察裸鼠生长情况、肿瘤大体和病理解剖学形态进行研究,未采用任何治疗的负瘤裸鼠作为空白对照组。结果 当裸鼠的肿瘤体积达0.453±0.109 cm~3时可用于进一步实验;60μL PLGA-20%Fe_3O_4在超声引导下能够精确地注射入肿瘤内部,计算机断层和三维超声扫描结果显示材料被限制于肿瘤内部,无材料泄露,且三维超声提示材料未见明显形变;间断性加热条件下,在40s时肿瘤温度为55.53±0.50℃,此后的波动范围为6.45±1.34℃。而连续性加热80 s时,肿瘤温度超过90℃。消融前瘤内血供丰富,造影剂完全充填,消融后未探及明显血流信号,无造影剂进入。间断性加热组的裸鼠在治疗后皮肤完好,在消融后第14天时,肿瘤形成的结痂脱落,而连续性加热组裸鼠治疗后,皮肤出现明显红肿、溃烂,材料脱落。HE染色结果示消融组的肿瘤细胞均发生了明显的凝固性坏死,而空白对照组小鼠肿瘤体积逐渐增大,病理切片上未见明显肿瘤坏死。结论 间断性加热和连续性加热均能有效地消融裸鼠移植瘤。但是间断性加热比连续性加热效果温和,更适用于磁热消融的临床治疗。
【图文】：

图 8 空白对照组裸鼠肿瘤的大体形态图变化。Fig. 8 The morphological changes of nude mice in the blank control group.

图 8 (a-d)荷瘤裸鼠在注射材料前的超声图像，（e-f）瘤鼠注射材料之后的超声检查图像，（i-l）瘤鼠在磁热消融之后的超声检查图像。CDFI:彩色多普勒检查，EI：弹性成像，红色代表组织较软，蓝色代表组织较硬，CEUS：超声造影检查。Fig. 8 The ultrasound images of implants in vivo. (a-d) Pre-inj: the nude mice before theinjection of materials, (e-h) Before ablation: the mice were intratumorally injected into
【学位授予单位】：重庆医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R730.5;R445.1

【参考文献】

相关期刊论文 前7条

1 田丽;陈长英;刘倩倩;李爱敏;孙巧枝;李想;;化疗药物致消化道黏膜炎的治疗及护理进展[J];中华护理杂志;2013年07期

2 董爽;于世英;;肿瘤化疗所致恶心呕吐现状调查[J];中国循证医学杂志;2013年06期

3 王宇瀛;赵凌云;王晓文;王旭飞;张晓冬;高福平;唐劲天;;磁感应热疗治疗肿瘤研究进展和临床试验[J];科技导报;2010年20期

4 曾益新;;磁感应热疗技术为中国创造的希望和契机[J];科技导报;2010年19期

5 牛丽娟;郝玉芝;周纯武;;超声诊断甲状腺占位性病变的价值[J];中华耳鼻咽喉头颈外科杂志;2006年06期

6 何文;下肢深静脉血栓形成的超声检查[J];中华医学杂志;2003年07期

7 燕山;浅表淋巴结的超声诊断[J];中国超声医学杂志;2000年03期

相关会议论文 前1条

1 王丹利;周治国;杨仕平;;Fe@Fe_3O_4纳米粒子在MRI/磁热治疗中的研究[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第二十八分会：化学生物学[C];2016年

相关博士学位论文 前1条

1 许雪飞;Fe_3O_4纳米颗粒和微球的制备与磁热效应研究[D];兰州大学;2010年

相关硕士学位论文 前1条

1 梁冰;超声可视可降解PLGA-Fe_3O_4原位植入物磁热治疗肝癌[D];重庆医科大学;2017年

，

本文编号：2664413