壳聚糖纳米微泡的制备及HIFU增效实验研究

发布时间：2020-11-22 01:33

　　 研究背景纳米微泡较微泡具有更强的穿透力,能更有效提高高强度聚焦超声(High intensity focused ultrasound,HIFU)的消融效率。目前,基于纳米微泡的增效剂主要集中在脂质、白蛋白、可降解高分子多聚体、有序介孔氧化硅(SiO_2),相比而言,高分子多聚体类纳米微泡生物相容性和稳定性更好。近年来常用的高分子多聚体材料主要为聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA),但其亲水性较差。因此亲水性强、生物相容性强的高分子多聚体材料——壳聚糖类的纳米微泡更具有临床应用价值。近年来,壳聚糖为原材料制备纳米微泡研究甚少,模板法制备纳米微泡过程复杂,成本高;用微乳化法制备出的纳米微泡毒性大、稳定性差和储存时间短。因此,本文重点是制备一种能用于增效HIFU的新型壳聚糖纳米微泡。目的制备亲水性强、稳定性好及生物相容性好的壳聚糖纳米微泡,并探究其HIFU增效能力,实现更加高效及安全的HIFU治疗。方法采用非模板化学交联法制备壳聚糖纳米微泡,并探究制备工艺对纳米微泡的形态、粒径、分散性、冻干后粉末的复溶性以及复溶后纳米微泡混悬液稳定性的影响。其次,探究壳聚糖纳米微泡的HIFU增效能力:在离体牛肝实验中,选择120W、100W和80W三个梯度功率,0mg/ml、0.55mg/ml和4.4mg/ml三个梯度浓度;在活体SD大鼠肝脏实验中对比壳聚糖纳米微泡同SonoVue微泡增效能力。结果1.在氮气保护下,当过硫酸钾用量为67.5mg、聚合反应时间为80min、戊二醛剂量为70mg及甘露醇质量浓度为2%时,成功制备出具空心球形结构、大小均一、稳定性好、粒径为116.13±1.53nm、电位为+32.1±0.45mV壳聚糖纳米微泡。2.离体牛肝实验:当功率为120W,对照组0mg/ml消融体积为16.77±2.57 mm~3,0.55mg/ml组为182.12±34.10mm~3,4.4mg/ml组为216.28±19.00mm~3,纳米微泡组较对照组消融体积显著增大(p0.001);活体SD大鼠肝脏实验:HIFU组消融体积为92.69±30.97mm~3,SonoVue组为101.01±27.19,壳聚糖纳米微泡组为623.47±228.34mm~3,SonoVue组较单纯HIFU组消融体积增大(p0.05),壳聚糖纳米微泡组较空白对照组及SonoVue组凝固性坏死体积明显增大(P0.001)。结论本文制备出具有显著HIFU增效能力的新型壳聚糖纳米微泡,为临床上更快速、高效和安全地聚焦超声治疗提供理论基础和参考。
【学位单位】：重庆医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：R454.3;TB383.1
【部分图文】：

图 0.1 微泡和纳米微泡的穿透性示意图. (a)微泡；(b)纳米微泡Fig. 0.1 Different penetrability of microbubbles and nanobubbles, (a)micro bubbles,(b)nanobubbles目前，基于纳米微泡的增效剂主要集中在脂质、白蛋白、可降解高分子多有序介孔氧化硅（SiO2），白蛋白和脂质类纳米微泡粒径分布不均一、易降解集及稳定性较差[14]，SiO2的生物降解性差和生物惰性高；相比而言，高分体类纳米微泡生物相容性、抗压性和稳定性较好[15-19]。近年来常用的高分体材料主要为聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)[20-21]，但它存在亲水性较差。已有研究发现，白蛋白、脂质、PLGA 及 SiO2等均为负电荷微泡，易同内结合而驻留微循环[22]，相反表面正电荷的微泡不易在正常组织血管内驻留在组织驻留，故正电荷纳米微泡的应用前景更好。因此亲水性强、生物相和带正电荷高分子多聚体材料类纳米微泡更具有临床应用价值。

重庆医科大学硕士研究生学位论文8图 0.1 微泡和纳米微泡的穿透性示意图. (a)微泡；(b)纳米微泡Fig. 0.1 Different penetrability of microbubbles and nanobubbles, (a)micro bubbles,(b)nanobubbles目前，基于纳米微泡的增效剂主要集中在脂质、白蛋白、可降解高分子多聚体、有序介孔氧化硅（SiO2），白蛋白和脂质类纳米微泡粒径分布不均一、易降解、易聚集及稳定性较差[14]，SiO2的生物降解性差和生物惰性高；相比而言，高分子多聚体类纳米微泡生物相容性、抗压性和稳定性较好[15-19]。近年来常用的高分子多聚体材料主要为聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)[20-21]，但它存在亲水性较差。此外，已有研究发现，白蛋白、脂质、PLGA 及 SiO2等均为负电荷微泡，易同内皮细胞结合而驻留微循环[22]

粒径电位仪 ZEN3600 英国马尔文仪器有限公超声诊断仪 Mylab 90 意大利百胜公司傅里叶红外光谱 Is50 ABX 美国 Nicolet 公司.3 实验方法壳聚糖纳米微泡制备流程可分为自组装、聚合反应、交联反应和真空冷个关键性步骤。如图 2.1 所示，壳聚糖溶于丙烯酸溶液后，壳聚糖分子链与丙烯酸的羧基发生作用，形成胶束；在过硫酸钾引发下，胶束内层的体进一步发生聚合反应生成聚丙烯酸，形成了空心纳米粒的壳内层结构米粒的壳外层的壳聚糖分子链在戊二醛的作用下，发生交联反应，使得粒外层的壳聚糖分子连接更紧密，形成了空心纳米粒的壳外层结构；采冻干燥的方法，除去空心纳米粒内部空心区域的水，使得空气填充进入域，制得纳米微泡粉末。
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 张月芝;;什么是微泡研究?[J];心血管病防治知识(科普版);2017年02期

2 马岚;闫国珍;何俊峰;温卿;;载紫杉醇靶向卵巢癌的纳米级脂质微泡的制备及其特性研究[J];包头医学院学报;2017年09期

3 杨青;徐凯宇;冯江涛;;两种立方体构型的微泡超声造影剂的温度场[J];上海大学学报(自然科学版);2016年05期

4 朱晨光;吕慧平;魏峰;谢万新;吕春绪;;微泡雾对红外遮蔽机理研究[J];红外技术;2012年06期

5 ;科学家发现细胞微泡可以诊断癌症[J];广西科学;2008年04期

6 魏亚飞;杨晓京;谢军;;一种新型微泡发生器的流场仿真研究[J];机械研究与应用;2008年05期

7 王朋娇;对微泡片制片新法的质疑[J];感光材料;1999年06期

8 孙卫东;微泡场及其在制糖生产中的应用[J];广西大学学报(自然科学版);1997年03期

9 余作兴,赵德仁;高分子微泡的研究——Ⅰ.二烯丙基二(十二烷基)季铵盐的合成与聚合[J];功能高分子学报;1988年01期

10 姜梅,刘惠敏,邢淑敏,谷炜,汪虹,孙丽萍,董声焕;羊水中稳定性微泡测定判断胎儿肺成熟度[J];北京医学;1988年02期

相关博士学位论文 前10条

1 赖斌;载多西紫杉醇脂质微泡联合超声靶向破裂对人胃癌细胞增殖及凋亡影响的研究[D];南昌大学;2019年

2 李海瑞;超声联合微泡对急性心肌梗死后冠脉无复流的治疗作用[D];南方医科大学;2018年

3 刘东;肺部给药的西那普肽微泡制剂研究[D];东南大学;2018年

4 杨倩;低强度超声激励微泡空化联合凝血酶增强兔肝VX2肿瘤激光热消融效率的实验研究[D];中国人民解放军空军军医大学;2018年

5 蔡文斌;纳米微泡搭载siRNA联合超声靶向微泡破碎技术干扰胶质瘤细胞增殖[D];中国人民解放军空军军医大学;2018年

6 郑士亚;靶向CD20载阿霉素微泡联合超声治疗弥漫大B细胞淋巴瘤的实验研究[D];东南大学;2018年

7 李一向;载华卟啉钠脂质体—微泡复合体的制备及其声动力杀伤乳腺癌的实验研究[D];陕西师范大学;2017年

8 杨春江;超声靶向破坏载氧微泡对肿瘤放疗增敏的实验研究[D];重庆医科大学;2018年

9 侍方方;结合单抗的载表阿霉素微泡联合超声靶向CSCs治疗多发性骨髓瘤研究[D];东南大学;2016年

10 区文超;脂质微泡的制备及血小板受体靶向微泡构建的初步研究[D];第一军医大学;2004年

相关硕士学位论文 前10条

1 罗靖莹;MSCs分泌的微泡通过转移线粒体促进PMVECs修复的研究[D];电子科技大学;2019年

2 凌茜;基于前列腺癌PC3细胞的靶向纳米微泡的制备及寻靶实验研究[D];皖南医学院;2019年

3 高雪梅;壳聚糖纳米微泡的制备及HIFU增效实验研究[D];重庆医科大学;2019年

4 王敏;自制微泡在低频聚焦超声辐照下的被动空化监测研究[D];深圳大学;2018年

5 王晓妤;RGDS/rt-PA双负载超声微泡的制备及体外溶解PRT血栓的实验研究[D];新疆医科大学;2018年

6 袁韵;载STEAP-1抗体超声靶向纳米微泡的制备及其对前列腺癌的体外寻靶能力实验研究[D];皖南医学院;2018年

7 张传西;诊断超声辐照微泡促进大鼠心肌梗死后期MSCs归巢改善心功能的研究[D];南方医科大学;2015年

8 王蕊;长脉冲超声联合微泡治疗大鼠后肢微循环栓塞的实验研究[D];南方医科大学;2018年

9 王婵媛;微泡介导的超声辅助载姜黄素骨髓间充质干细胞对慢性细菌性前列腺炎治疗的研究[D];陕西师范大学;2018年

10 刘煜;射流微泡发生器气液两相流动测量与数值模拟[D];中国矿业大学;2018年

本文编号：2893906