基于介孔有机氧化硅的乳腺癌多模态成像及增强化疗

发布时间：2020-06-02 15:53

【摘要】：乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤,也是女性死亡主要原因之一,因此早期发现,早期治疗是急迫的。而传统的乳腺癌成像及治疗模式存在局限性,例如缺乏靶向性。纳米材料应用于生物医学为乳腺癌的成像提供了新的方法,介孔有机氧化硅纳米颗粒分散性好、尺寸均一、比表面积大、生物相容性好、同时具有好的EPR效应,能够更好的停滞在肿瘤,是肿瘤成像与治疗体系的良好载体。并且有机氧化硅能够被有机基团修饰,能够把多种成像方式与靶向多肽选择性地修饰并结合起来。本课题就制备介孔有机氧化硅纳米探针并应用于乳腺癌增效化疗及多模态成像展开研究1、基于介孔有机氧化硅对多重耐药乳腺癌细胞的增效化疗。开发了一种可调控纵横比的纳米平台用于多重耐药乳腺癌细胞的增强化疗。通过使用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为结构导向剂前体,双[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]四硫化物(TETS)和四乙氧基硅烷(TEOS)作为共聚物,成功地合成了小尺寸硫醚桥连的介孔有机氧化硅纳米棒(MONRs)。合成的MONRs具有可调控的纵横比2、3和4(表示为MONRs-2,MONRs-3和MONRs-4),小且可控的长度(75-310 nm),高比表面积(570-870 cm2 g-1),均匀的孔径(2.4-2.6 nrm),大的孔容(0.34cm3 g-1)和良好的生物相容性。多药耐药人乳腺癌MDR-MCF-7细胞对MONRs的摄取与其纵横比有关。与MONRs-4和MONRs-2相比,MONRs-3分别显示出更快更高的细胞内在化摄取。同时,化疗实验结果显示装载多柔比星(DOX)的MONRs化疗效果显著增加,并且由于MONRs-3高细胞摄取,DOX对MDR-MCF-7癌细胞显示出明显改善的化疗效果。因此MONRs纳米平台在多重耐药乳腺癌治疗方面具有巨大的潜能。2、基于介孔有机氧化硅对三阴乳腺癌的靶向双模态成像。开发了一种具有近红外荧光和磁共振双模态成像模式的靶向纳米平台探针,用于接种三阴乳腺癌细胞裸鼠的成像。在此工作中,通过使用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为结构导向剂前体,双[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]四硫化物(TETS)和四乙氧基硅烷(TEOS)作为共聚物,构建有机介孔有机氧化硅纳米颗粒(MONs),然后在介孔有机二氧化硅(MONs)纳米粒子上通过点击反应共轭近红外荧光(NIRF)染料马来酰亚胺衍生物花青染料(Mal-Cy5.5)、含有氨基的 Mal-PEG2-NH2 和 RGD 靶向肽(Mal-PEG2-RGD(CRGDKGPDC)),最后磁共振造影剂Gd-DTPA的羧基通过缩合反应与氨基反应。所获得的纳米粒子(MON-NH2-Cy5.5-RGD-Gd)具有良好的稳定性,优异的生物相容性。通过磁共振(MRI)和离体近红外荧光(NIFR)成像能力证实,纳米颗粒也具有体内生物相容性和靶向性及近红外荧光和磁共振双模式成像特征。我们的研究结果表明,基于介孔有机硅纳米平台的MRI和NIFR性质有助于靶向乳腺癌成像的潜能。
【图文】：

从２２０减少到１００邋ｍｌ时，观察到纵横比增加。当水含量为２２０邋ｍｌ时，，获得的纵逡逑横比为２的ＭＯＮＲｓ邋（定义为ＭＯＮＲｓ－２）。ＭＯＮＲｓ－２的长度和直径分别为７５±２５逡逑ｎｍ和３３±８ｎｍ邋（图２．１ａ，邋ｄ）。当水分降至１４０和１００邋ｍｌ时，分别得到的纳米棒逡逑纵横比为邋３邋和邋４邋的邋ＭＯＮＲｓ－３邋和邋ＭＯＮＲｓ－４邋（图邋２．１ｂ，ｃ，ｅ，邋ｆ）。ＭＯＮＲｓ－３邋（图逡逑２．１ｂ，邋ｅ）和邋ＭＯＮＲｓ－４邋（图邋２．１ｃ，ｆ）的长度和直径分别为邋１５０士６０邋ｎｍ邋和邋４８±１１邋ｎｍ逡逑和３１０±７０ｎｍ和７５±１５ｎｍ邋（图２．１ｂ，ｅ）。据报道，特定形状的介孔有机硅纳米逡逑粒子的形成取决于有机硅与表面活性剂胶束的相互作用［３４］。随着ＴＥＴＳ量的变化，逡逑在胶束／水界面处硅酸盐和表面活性剂分子之间的几种不同的相互作用：例如静逡逑电吸引／排斥，氢键和疏水相互作用等均可以促进颗粒形态的急剧变化［３５］。当水逡逑的量增加时，有机硅前体的水解大大增加，颗粒数也增加，因此长度和直径变小。逡逑图２．２显示了不同长宽纵横比的ＭＯＮＲｓ均匀分散在不同的ｐＨ邋（５．６Ｊ．０和８．４）逡逑的水中。结果显示六个小时后，ＭＯＮＲｓ－２，邋ＭＯＮＲｓ－３，和ＭＯＮＲｓ－４仍然分散良逡逑好。逡逑１４逡逑

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本文编号：2693404