磁场控制磁化红细胞在血管内定点聚集的研究

发布时间：2020-06-15 13:36

【摘要】：近年来药物靶向得到越来越的关注,许多载体被应用于血管内靶向。尽管在纳米递送系统上面已经有诸多治疗方式被开发出来,包括纳米颗粒、微球、微泡、脂质体等。但是,上述靶向治疗方式仍存在明显的缺陷,即它们在体内的稳定性和靶向效率有待改善。而生物细胞作为靶向载体与之相比具备诸多优势,如良好的生物安全性、易自行降解和体内循环时间长等。因此,细胞膜或囊泡以及包括红细胞、间充质干细胞、神经干细胞、肿瘤细胞以及巨噬细胞等在内的细胞作为药物载体都具有极大的潜力。相比于其他的靶向方式,磁场靶向传递药物方式更方便快捷、安全性更好、靶向效率更高。本论文描述了包裹磁性纳米颗粒的红细胞通过外界磁场引导以实现血管内靶向的方法。实验中采用了不同来源的红细胞对磁化红细胞进行优化;聚焦性优异的梯度磁场被用来远程控制磁化红细胞在特定位置的聚集。实验证明通过磁场的多次重复作用可以实现磁化红细胞在血管内的长时间滞留;模拟仿真实验证明梯度磁场的聚焦性优于一般磁场;而体内靶向实验证明:与对照组相比,应用梯度磁场的实验组显著增强了磁化红细胞在血管中的靶向性,且不同来源的红细胞可以进一步增强磁化红细胞在血管中的靶向效率。具体内容如下:1、通过低渗稀释和等压密封的方式制备出磁化红细胞,制备过程对传统的低渗稀释-等压重封法进行了改进。其次,通过调整加入的磁性纳米颗粒浓度来提高磁化红细胞的磁响应程度。最后,发现使用不同来源的红细胞可以进一步提高其磁响应程度。2、磁化红细胞在梯度磁场的远程控制下实现了在血管内的靶向。实验中用到的梯度磁场利用ANSYS对其进行了模拟分析,然后用Fluent对磁化红细胞在血管内的流动进行模拟和分析。通过调节磁感应强度和磁场作用时间,将磁化红细胞在外部磁场的引导下聚集到小鼠体内的不同位置。荧光成像、核磁共振、超声和组织切片等不同的方法被用来对小鼠的不同靶向部位进行了表征。3、相比于传统的药物载体系统,将磁化红细胞和聚焦性能优异的梯度磁场相结合的新型载药系统具有更好的靶向效率。初步可得出通过梯度磁场的引导可以实现磁化红细胞在体内的靶向和在靶向位置的长时间滞留,将这种新型载药系统用于临床治疗具有非常大的潜力。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R943
【图文】：

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图 1-1 磁场控制磁性纳米颗粒在脑部血管的聚的示意图 (d) 脑血管的分布1.2 磁化红细胞的研究现状1.2.1 红细胞的性质特点和作为载体的优势红细胞在哺乳动物的血液中占的比例最大哺乳动物红细胞一般为圆饼状，且内部结构简单。体具备一些明显的优势生物体内，在体内可以保持稳定、生物相容性良好自动降解，降解不会产生有毒或有害物质磁场控制磁性纳米颗粒在脑部血管的聚集[11](a-c) 磁场控制磁性纳米颗粒在血管中聚集(e, f) 磁性纳米颗粒在血管中聚集的观察结果红细胞在哺乳动物的血液中占的比例最大，主要负责脊椎动物体内氧气的运输。成哺乳动物红细胞一般为圆饼状，且内部结构简单。红细胞作为靶向载体，相对于其[12]：(1) 天然载体，红细胞可直接提取，无需制备；生物体内，在体内可以保持稳定、生物相容性良好以及抗原性较弱；降解不会产生有毒或有害物质；(4) 载体红细胞制备方法多样，可重复负责脊椎动物体内氧气的运输。成红细胞作为靶向载体，相对于其(2) 源抗原性较弱；(3) 可在体内

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在血管内运输；稳定。如图 1-体会存在一些缺陷：能和破坏红细胞的结构。界环境的污染。胞载药的靶向方式多为被动靶向，靶向效率较低，因此其负载的组织器官损伤较大。当红细胞装载磁性纳米颗粒后，可通过外加在体内血管的靶向聚集。这种磁靶向治疗方式具备方便、快捷、副作用等特点，有利于提高药物疗效，降低患者对药物的不良反病治疗的新途径。东南大学硕士学位论文(12) 红细胞作为药物载体还可以延长其半衰期和-2 所示，目前红细胞作为载体已具有多种应用。(1) 红细胞不能在体外长期贮存，否则会影(2) 磁化红细胞在采集、制备和注射等损伤较大。当红细胞装载磁性纳米颗粒后，可通过外加所示，目前红细胞作为载体已具有多种应用。当

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