预定位技术用于超声分子成像的实验研究

发布时间：2017-08-03 18:06

  本文关键词：预定位技术用于超声分子成像的实验研究

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【摘要】：背景：超声分子成像是医学分子影像学的重要组成部分,运用超声造影的方式对组织器官或病灶进行分子水平成像与探测。超声分子成像不仅具有传统超声成像的优势(如,无电离辐射、非侵入性及高时间和高空间分辨率),还能从分子水平上反应疾病发生及发展的过程。靶向造影剂是超声分子成像的基础与关键,目前基于靶向造影剂对肿瘤进行靶向显影与治疗是超声分子成像领域的一大研究热点。理想的肿瘤靶向造影剂应具有以下特点：①循环稳定性,②循环持久性,③能通过肿瘤新生血管内皮间隙(380～780 nm)。基于此,液态氟碳纳米粒孕育而生,该种造影剂既可以穿过肿瘤新生血管间隙,又可以在肿瘤组织内通过触发形成微泡,从而增强超声显像。目前,常用的靶向造影剂寻靶方式主要为直接靶向法,即携带配体的造影剂直接与靶区组织内受体结合。该种方法简便易行,但往往难以获得高效的靶向。抗体分子通过Fc段与疏水基连接,通过Fab与抗原表面连接,然而有研究表明,在靶向造影剂的制备过程中抗体与造影剂表面连接的部位是随机的,也就是说,既可以是Fc段,也可以是Fab段,这样就导致部分造影剂丧失靶向能力。那么如何实现超声造影剂与靶组织的高效结合,进而提高超声分子成像的敏感性是目前亟待解决的问题。预定位技术来源于核医学,被广泛应用于放射免疫显像和放射免疫治疗领域。在预定位技术中,将寻靶分子与效应分子分开,先向体内注射寻靶分子,当寻靶分子在靶组织中浓度达最高峰时再注射效应分子。研究表明,预定位技术能提高肿瘤/非肿瘤的显像比值。目的：1.制备相变型链霉亲和素化PLGA纳米粒(PLGA-SA/PFPs)、相变型靶向纳米粒(PLGA-Ab/PFPs)、普通相变型纳米粒(PLGA/PFPs),研究体外热致相变及声致相变增强超声显影的效果,探讨不同PFP加入量、不同LIFU作用时间及作用强度对纳米粒声致相变的影响。2.探讨预定位技术于体外提高超声造影剂靶向肿瘤细胞的能力,为进一步研究预定位技术于体内提高超声分子成像敏感性提供前期实验基础。方法：1.采用单乳化法制备PLGA/PFPs,采用碳二亚胺法制备PLGA-SA/PFPs及PLGA-Ab/PFPs,用显微镜加热板法进行热致相变,用LIFU进行声致相变,并使用DFY图像分析系统对相变前后的超声图像进行对比分析。采用声致相变法对纳米粒制备过程中不同PFP加入量、不同LIFU作用强度及作用时间进行优化。2.采用流式细胞仪、激光共聚焦显微镜及BCA蛋白质浓度测定法检测链霉亲和素及抗体与纳米粒的结合情况。3.采用两步法预定位技术靶向SKOV3卵巢癌细胞,第一步加入生物素化CEA抗体,第二步加入PLGA-SA/PFPs。使用贴壁细胞法观察静止状态下纳米粒与细胞的结合情况,使用平行板流动腔法观察流动状态下纳米粒与细胞的结合情况。结果：1.制备的PLGA-SA/PFPs、PLGA-Ab/PFPs及PLGA/PFPs平均粒径分别为(395.2±60.25) nm、(346.2±74.49) nm及(310.7±91.87)nm。显微镜下纳米粒大小及分布均一,呈球形,表面可见数量不等的小孔。2.流式细胞仪测得纳米粒与链霉亲和素及抗体的结合效率分别为(95.02±0.62)%及(99.69±0.20)%。激光共聚焦显微镜下PE标记链霉亲和素化纳米粒表面有红色荧光,说明链霉亲和素结合在纳米粒表面,结合FITC标记二抗的靶向纳米粒(纳米粒被DiI染成红色荧光)表面呈黄色荧光,说明抗体结合在纳米粒表面。BCA法测得每个纳米粒上平均结合的链霉亲和素及抗体分子个数为4648及1780。3.通过优化PLGA/PFPs的制备参数及相变条件得到PFP加入量为400 1,声功率为8.5W的LIFU作用3min可明显增强超声显像。热致相变可以观察到明显的气泡产生,声致相变可明显增强超声显像。4.体外细胞实验结果显示不管纳米粒是在静止状态还是流动状态,预定位靶向组细胞结合的纳米粒数明显多于其余各组。结论：1.制备的PLGA-SA/PFPs、PLGA-Ab/PFPs及PLGA/PFPs可发生热致相变及LIFU致相变,且链霉亲和素及抗体与纳米粒均具有较高的结合效率,可用于下一步的预定位靶向实验。2.预定位技术能提高超声造影剂靶向肿瘤细胞的能力,可提高超声分子成像的敏感性,在肿瘤的靶向显影与治疗领域具有广阔的应用前景。
【关键词】：液态氟碳 预定位技术 超声检查 分子成像 相变
【学位授予单位】：重庆医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R445.1
【目录】：

• 英汉缩略语名词对照5-6
• 中文摘要6-10
• 英文摘要10-15
• 前言15-17
• 第一章 相变型纳米粒的制备及体外特性研究17-28
• 1.1 引言17
• 1.2 材料17-18
• 1.3 实验方法18-20
• 1.4 结果20-26
• 1.5 讨论26-27
• 1.6 小结27-28
• 第二章 预定位技术用于超声分子成像的体外实验28-37
• 2.1 引言28
• 2.2 材料28-29
• 2.3 实验方法29-30
• 2.4 结果30-34
• 2.5 讨论34-36
• 2.6 小结36-37
• 全文总结37-38
• 本研究的局限性38
• 今后的研究方向38-39
• 参考文献39-43
• 文献综述43-49
• 参考文献47-49
• 致谢49-50
• 硕士期间发表的论文50

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1 钱梦，

本文编号：615620