基于肠道易吸收纳米对比剂的大肠肿瘤MR成像研究

发布时间：2017-10-02 02:36

  本文关键词：基于肠道易吸收纳米对比剂的大肠肿瘤MR成像研究

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【摘要】：目的以多功能固体脂质纳米粒(solid lipid nanoparticles,SLNs)为载体,负载磁共振对比剂钆喷替酸葡甲胺(gadolinium diethylenetriaminepentaacetic acid,Gd-DTPA)及异硫氰酸荧光素(octadecylamine fluorescein isothiocyanate, FITC)而制备的肿瘤易吸收的多功能磁共振(magnetic resonance,MR)纳米对比剂,通过该MR纳米对比剂体外细胞及动物模型直肠给药,体外细胞及大肠壁吸收纳米对比剂后于SET1WI序列MR增强显示不同细胞模型、正常肠壁及肿瘤,探讨成像机制,以建立大肠肿瘤新型MR成像方法。材料与方法以硬脂酸、FITC及Gd-DTPA为原料,采用乳化-溶剂挥发法合成Gd-FITC-SLN.首先,通过激光粒度分析仪和扫描电镜检测纳米颗粒粒径,Zeta电位分析仪检测其表面电荷,荧光分光光度计测试其包封率,最后通过加速稳定性试验测试纳米材料的稳定性,从而完成该材料的表征测试。其次,以人结肠癌细胞(HT29)和小鼠结肠癌细胞(CT26)为细胞研究模型,通过CCK-8,流式细胞术,免疫荧光结合共聚焦激光扫描显微镜,完成纳米材料的细胞毒性、细胞吸收及亚细胞定位研究；并采用MR成像技术探索细胞水平成像机制。接着,取50只正常C57BL小鼠随机分成两组,分别予小鼠Gd-FITC-SLN(10g/Kg体重)或蒸馏水灌肠给药,观察实验组(Gd-FITC-SLN)有无死亡或明显毒性反应,并于14天后取结肠组织进行组织病理切片,并分析其血液学和血清生化学检查,以完成纳米材料对小鼠体内毒理试验。然后,动物活体成像部分,通过氧化偶氮甲烷/葡聚糖硫酸钠(azoxymethane/dextran sulfate sodium, AOM/DSS)诱导雌性C57BL小鼠结肠肿瘤(高级别上皮内瘤变),采用3.0-T高场强MR成像系统(GE, SIGNA HD)与特制鼠类专用线圈,将小鼠分为(1)实验组Gd-FITC-SLN(40 mg/mL, N=4)与(2)对照组Gd-DTPA (13.92 mg/mL, N=4)两组,分别进行对比剂直肠灌注,分别于灌肠前、保留灌肠后20分钟、40分钟、60分钟和80分钟动态扫描,主要扫描序列为SE Tl WI序列,基本参数如下：TR/TE,550/15 ms;四个不同的TI(500,650,800,950 ms)便于检测T1值。最后,取正常大肠壁及病变组织进行组织细胞学分析。结果该纳米对比剂平均粒径220nm, Gd-FITC-SLNs中平均Gd-DTPA负载率为29.76±4.48%(w/w), Gd-DTPA的包封率为55.00%。两种大肠癌细胞CT-26和HT-29细胞在Gd-FITC-SLNs的浓度范围分别为0-200μg/mL和0-600μg/mL时无明显细胞毒性(P0.05)；同时这两种细胞对于Gd-FITC-SLNs有明显摄取且具有浓度依赖性(P0.001),纳米对比剂主要分布在细胞浆内。小鼠体内毒理试验中,小鼠均没有死亡或明显的毒性反应。对于AOM/DSS诱导C57BL小鼠肿瘤模型活体成像,对比剂保留灌肠20分钟,期间正常肠壁与肿瘤组织对于对比剂均有吸收强化,但两者强化程度不同,肿瘤强化程度低于正常肠壁。实验组中结肠肿瘤的信噪比(SNRs)增加了2.29倍,较对照组有显著强化(P0.001)。共聚焦荧光显微镜也证实纳米对比剂在肿瘤中的分布有差异,肿瘤包膜下分布较肿瘤实质内多。结论1.负载Gd-DTPA及FITC的固体脂质体纳米粒具备肠道易吸收、Gd-DTPA负载量大、高顺磁性以及组织学可直接检测等特点。2.体外不同大肠癌细胞对于该纳米对比剂均有明显快速吸收,可以实现细胞水平成像。3.该纳米对比剂细胞及小鼠体内毒理实验验证了安全性,有望实现临床转化。4.基于固体脂质体纳米粒的新型MR大肠成像方法在大肠肿瘤模型中的应用表明该方法具有可行性,并有助于肿瘤早期诊断,开辟一种新型分子MR成像方法。
【关键词】：固体脂质纳米粒 钆喷替酸葡甲胺 异硫氰酸荧光素 磁共振成像 高级别上皮内瘤变
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R445.2;R735.34
【目录】：

• 致谢4-5
• 中文摘要5-8
• 英文摘要8-11
• 专业术语和缩写词表11-13
• 前言13-16
• 第一章 材料与方法16-24
• 第二章 结果24-39
• 第三章 讨论39-42
• 第四章 结论42-43
• 参考文献43-48
• 文献综述48-59
• 参考文献54-59
• 个人简历59-60

【参考文献】

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1 Antonio Facciorusso;Matteo Antonino;Marianna Di Maso;Michele Barone;Nicola Muscatiello;;Non-polypoid colorectal neoplasms:Classification,therapy and follow-up[J];World Journal of Gastroenterology;2015年17期

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本文编号：957115