以HER2为靶点的靶向纳米级脂质微泡超声造影剂的制备及实验研究

目的 制备以HER2受体为靶点的靶向纳米级脂质微泡超声造影剂,并观察其体外寻靶能力及体外超声显像效果.方法 制备生物素化Herceptin单抗,检测其生物素化程度及生物学活性;薄膜水化-声振法制备生物素化纳米微泡,以生物素-亲和素为桥梁制备HER2为靶点的靶向纳米级脂质微泡超声造影剂,观察其对SKOV3卵巢癌细胞的体外寻靶能力及靶向结合的体外超声显像.结果 平均每分子Herceptin单抗可与16个生物素分子结合;与游离单抗相比,生物素化抗体的活性未见明显降低(P＞0.05).体外寻靶实验观察:靶向纳米微泡组SKOV3细胞表面有明显的红染纳米微泡与其牢固结合,沿细胞表面排列较规则;非靶向组SKOV3细胞表面未结合红染的纳米微泡.靶向纳米微泡体外超声显像:细胞爬片与靶向纳米微泡孵育后可明显增强超声显像效果,对照组均未见明显超声显像.结论 应用生物素-亲和素系统成功构建了以HER2为靶点的纳米级超声造影剂,与SKOV3细胞结合后有明显超声显像效果.     

纳米级脂质微泡超声造影剂肿瘤被动靶向研究

目的 观察纳米微泡通过肿瘤血管内皮间隙实现被动靶向的可行性.方法 20只SKOV3细胞皮下种植荷瘤裸鼠分为A组(超声显像组10只)及B组(冰冻切片组10只,再分为B1组及B2组).制备DiI标记的纳米微泡及微米微泡并调整至相同浓度.A组:各裸鼠先后经尾静脉注射相同浓度微米微泡及纳米微泡(35μl/只,间隔1.5h),分别进行超声显像观察.B组;B1组及B2组各裸鼠分别注射相同浓度微米微泡及纳米微泡(约10μl/只),1.5h后对裸鼠进行心脏灌注后切取肿瘤组织及肌肉组织进行冰冻切片、Hoechst核染,激光共聚焦显微镜下观察不同微泡在两组织中的滞留情况.结果 超声显示:纳米微泡组达峰时间及消退时间均长于微米微泡组,而峰值强度低于微米微泡组.冰冻切片观察;纳米微泡组肿瘤细胞周围见明显红色荧光聚集,微米微泡组肿瘤、肌肉组织中及纳米微泡组肌肉组织中均未见明显红色荧光.结论 纳米级脂质微泡可通过肿瘤血管内皮间隙,即实现了肿瘤被动靶向.     

机械振荡法与声振法制备纳米级微泡超声造影剂效能比较

目的 比较机械振荡法与声振法制备纳米级微泡超声造影剂(Nanobubbles,NBs)的效能.方法分别用机械振荡法和声振法制备NBs,比较两种方法制备NBs的粒径、粒径分布、浓度以及制备所耗时间等.结果 声振法与机械振荡法制备的NBs粒径分别为(373.88±18.43)nm、(360.74±14.39)nm,二者比较差异无统计学意义(P=0.523).声振法制备的NBs离心纯化前粒径分布较广,与机械振荡法制备的NBs粒径分布(分散系数,polidispersity值)比较差异有统计学意义(P＜0.001).机械振荡法制备的NBs浓度为(1.48±0.15)×1010,明显高于声振法制备的NBs浓度[(8.07±0.62)×108] (P＜0.001).声振法制备NBs较机械振荡法耗时长,两者比较差异有统计学意义(P＜0.001).结论 机械振荡法与声振法均能制备出NBs,但与声振法相比,机械振荡法制备的NBs粒径分布窄,浓度高,用时短,可更加快速有效地制备NBs,适合进行肿瘤超声造影成像方面的实验研究.     

负载液态氟烷的聚合物纳米胶束及囊泡的制备及超声显像

目的 应用人工合成高分子聚合物——聚乙烯二醇与多聚乳酸的两亲性嵌段共聚物制备纳米级超声造影剂（胶束及囊泡）,并评估其体内外的超声显影效果。方法 采用溶剂挥发法通过生物可降解共聚物自组装制备负载不同浓度1-溴代全氟辛烷(PFOB)的纳米胶束与囊泡,并观察其超微结构及粒径分布情况。分别对不同浓度的纳米胶束及囊泡进行体外超声检测及动物皮下注射体内超声显像。结果 透射电子显微镜下观察纳米胶束及囊泡形态规则呈球形,表面光滑;激光测径仪测量其平均粒径集中在404.3～475.8 nm,分布范围窄。体内外超声检测均可显像,且随着液态氟烷浓度的增加,显像效果逐渐增强;负载同一浓度液态氟烷的囊泡超声显像效果优于胶束。结论 采用溶剂挥发法通过生物可降解共聚物自组装可成功制备纳米级超声造影剂——纳米胶束及囊泡,体内外均可进行超声显像,且囊泡显像效果优于胶束。     

去唾液酸糖蛋白受体介导的肝靶向纳米脂质超声造影剂的制备及体外实验

目的 以肝细胞膜特异性受体去唾液酸糖蛋白受体为靶向受体,利用共价结合的原理,制备出肝靶向性液态氟碳纳米超声造影剂,观察该造影剂的一般特性、与人肝细胞L02的靶向结合及体外聚集显像效果.方法 利用还原胺法制备去唾液酸糖蛋白特异性配体半乳糖化多聚赖氨酸(Gal-PLL);利用旋转蒸发及声振法制备液态氟碳纳米脂质超声造影剂;培养人肝细胞L02,于不同时间点观察与L02细胞的靶向结合;Philips iU 22超声诊断仪L12-5探头对比观察靶向液态氟碳纳米脂质超声造影剂的体外显像效果.结果 靶向液态氟碳纳米脂质超声造影剂粒径极小,分布均匀,形态呈圆球形,且能与L02有效结合;体外乳胶囊显示:脱气水侧呈现无回声,靶向液态氟碳纳米脂质超声造影剂侧呈现高回声.结论 以去唾液酸糖蛋白受体为靶向受体,自制的携半乳糖化多聚赖氨酸的靶向液态氟碳纳米脂质超声造影剂能有效与人肝细胞LO2靶向结合,该靶向超声造影剂能在体外聚集显影.该靶向超声造影剂粒径极小,是细胞水平上肝靶向性超声分子显像的一种理想的超声分子探针.

Abstract：

Objective To prepare the liver targeting nano-liquid perfluorocarbon ultrasound contrast agent and observe its general characteristics;to observe the targeting combined effects of the human liver cells L02 and the targeted ultrasound contrast agent ;to evaluate the gathering imaging effects of the targeted ultrasound contrast agent. Methods Amine method was used to prepared asialoglycoprotein Gal specific ligand polylysine (Gal-PLL), rotary evaporator and sonicated liquid fluorocarbon were used to prepare nano lipid ultrasound contrast agent. Human liver cell L02 were cultured, the combined effects were observed according to the reacting time of the cells and the targeted nano-lipid ultrasound contrast agent. The nanolipid ultrasound contrast agent and the degassed_ water_ were loaded into cysts and their ultrasound imaging effects were observed by ultrasound diagnostic apparatus Philips iU22. Results The particle size of the liquid fluorocarbon nano-targeted lipid ultrasound contrast agent was extremely small, uniform, cylindrical and spherical. The cysts in vitro showed that the side of the targeted liquid perfluorocarbon nano-lipid ultrasound contrast agent showed high echo. Conclusions The targeted liquid perfluorocarbon nano-lipid ultrasound contrast agent can be effectively targeted to the human liver cells L02 due to carrying home-made Gal-PLL. The targeted ultrasound contrast agents can be imaging by ultrasound and be confirmed in vitro.The size of the contrast agent was small, therefore, it can be considered an ideal ultrasonic molecular probe and achieve the ultrasound molecular imaging in cell level.     

纳米级超声造影剂的研究进展

随着超声分子成像技术和生物纳米技术的迅猛发展,近年来出现了多种纳米级超声造影剂,包括纳米级脂质体造影剂、纳米级氟烷乳剂和纳米级微泡造影剂。本文就纳米级超声造影剂的研究背景、研究现状、现存的问题及发展前景做一综述。     

自制纳米级超声微泡体外基本特性和肿瘤造影增强显影的实验研究

目的 探讨自制纳米级超声微泡的体内基本特性及体内造影增强显影效果.方法 机械振荡与低速离心法结合制备纳米级微泡,并对微泡粒径大小、分布、微观形态和稳定性进行研究.同时在裸鼠肝、肾及前列腺癌皮下移植瘤进行超声造影实验,与常规微米级造影剂对比造影效果.结果 所制备的微泡形态圆整,大小均一性较好,分布均匀无聚集,平均粒径(580.6±36.3)nm.该纳米级微泡能显著增强裸鼠肝肾及皮下移植瘤显影,与常规造影剂比较,不但增强强度相当,且显影时间显著延长.结论 自制纳米级超声微泡造影剂各项物理特性符合纳米级超声造影剂的要求,体内增强效果和稳定性较强,为下一步纳米级微泡在肿瘤显像和治疗中的应用提供实验依据.     

多功能超声造影剂体外超声-磁共振双模态显像及增效高强度聚焦超声的实验研究

目的 制备一种新型的多功能超声造影剂,体外观察其超声、磁共振(MR)成像效果及增强高强度聚焦超声(high-intensity focused ultrasound,HIFU)消融效果.方法 采用双乳化法合成载超顺磁性氧化铁(superparamagnetic iron oxide,SPIO)纳米颗粒的高分子微球(s-PLGA),检测其一般性质.制备体外成像模型,应用超声诊断仪及磁共振扫描仪对不同浓度s-PLGA分别行超声及MR成像.另取新鲜离体牛肝,局部注射s-PLGA后,给予不同HIFU辐照参数,通过计算辐照区凝固性坏死体积评价s-PLGA增强HIFU消融效果.结果 制备的s-PLGA呈球形,平均直径为(885.6±133.2)nm.体外超声显像,sPLGA呈高回声,回声强度随浓度及机械指数减小而降低;磁共振T2WI呈负增强显像.注射s-PLGA后行HIFU辐照,辐照区凝固性坏死体积明显增大(P＜0.05).结论 自制的多功能超声造影剂-载超顺磁性氧化铁高分子微球具备超声、MR双模态复合成像与增效HIFU的功能.     

聚糖纳米微泡超声造影剂的制备及其超声显影效果

目的 制备聚糖纳米微泡超声造影剂,观察其基本特征及动物超声显影效果.方法 高速剪切法制备纳米微泡超声造影剂,光学显微镜和透射电镜观察纳米微泡大小、形态,马尔文粒度分析仪测粒径分布,细胞计数板计数纳米微泡,Zeta电位仪测表面电位,对比超声观察大鼠肾、心脏超声显影效果并测量声强度.结果 纳米微泡呈空心球形结构,分散均匀,形态规则,平均粒径(617±12)nm,浓度(7.2±0.6)×109/ml,Zeta电位(52.9±1.3)mV.24 h、45 d和90d三个时间点浓度、平均粒径和表面电位无明显差异(P＞0.05).用其可使小鼠肾、心脏超声显影明显增强,最大视频强度分别达(15.6±1.1)GU、(27.3±2.5)GU,可视增强持续时间(10±2)min.结论 聚糖纳米微泡稳定性和显像效果良好,有可能成为可穿过血管内皮间隙的新一代超声造影剂.     

纳米微泡介导GFP转染小鼠骨骼肌细胞的实验研究

目的 探讨两种纳米微泡(白蛋白外膜和磷脂外膜)增强基因转染小鼠骨骼肌的作用.方法 以正常C57B10小鼠胫前肌为研究对象,目的基因GFP与微泡混合注入小鼠胫前肌,一侧胫前肌经超声(1MHz脉冲波,脉冲重复频率为100 Hz,20％工作周期,空间峰值时间峰值声强为2 W/cm2,辐照作用时间30 s),另一侧胫前肌不经超声辐照.观察白蛋白纳米微泡及磷脂纳米微泡增强骨骼肌细胞GFP转染水平的作用.1周后处死小鼠,荧光显微镜观察发出绿色荧光者为GFP阳性肌纤维细胞,计数最大GFP阳性肌纤维细胞数,作为GFP基因转染效率指标.结果 ①白蛋白纳米微泡组和白蛋白纳米微泡+超声组最大GFP阳性肌纤维数显著高于阴性对照组(P＜0.05),显著低于阳性对照组(P＜0.05).②磷脂纳米微泡组与阴性对照组及阳性对照组比较,最大GFP阳性肌纤维数差异均无统计学意义(P＞0.05).磷脂纳米微泡+超声组最大GFP阳性肌纤维数较阴性对照组显著增高(P＜0.05);磷脂纳米微泡+超声组与阳性对照组最大GFP阳性肌纤维数差异无统计学意义(P＞0.05).结论 纳米微泡可增强基因转染骨骼肌细胞效率,白蛋白含氟化气体纳米微泡具有发展潜力.     

自制脂质体超声纳米微泡的特性和显影效果

目的　测定自制纳米级脂质体超声微泡造影剂(nano-liposomal bubble,NB)的基本特性.方法　采用逆向蒸发法制备脂质体,用声震法制备NB后观察其形态,检测其平均粒径、表面电位及浓度等物理特性;在脱气水中分别注入生理盐水、NB及SonoVue (200μl),观察显影效果;分别经兔耳缘静脉团注生理盐水、NB及SonoVue (2.0 ml/kg),动态观察兔心脏及肝的增强情况.结果　镜下观察,NB粒径范围133.1～199.5 nm,平均粒径为(171.60±30.82)nm,平均电位为- (1.92±0.65)mV,分布均匀,浓度为(3.8～5.6)×108/ml.常温下造影剂放置1周、1月后观察,基本特性无明显改变.体外显影结果显示:NB与SonoVue一样具有显著的显影效果.体内造影后观察:NB与SonoVue均能明显增强兔心脏及肝的二维灰阶显像.结论　NB性质稳定,形态好,粒径均一,具有良好的显影效果.由于其粒径小且基于脂质体基础上易被修饰,因此在超声分子影像及基因/药物传递方面具有广阔的应用前景.     

纳米脂质微泡超声造影剂制备及其显影效果的实验研究

目的 制备一种纳米级脂质超声微泡造影剂,并将其与普通脂质微泡在正常兔肝的造影效果进行比较,以评价其造影效果.方法 经机械振荡法制备纳米脂质微泡,检测其形态、粒径、表面电位等物理特性.分别经兔耳缘静脉团注自制纳米脂质、普通脂质微泡造影剂(2.5 ml/kg),动态观察肝的实质回声增强情况,并用DFY型超声图像分析诊断仪对造影效果进行定量分析.结果 纳米脂质微泡平均粒径为415.8 nm,平均电位为-(13.7±1.6)mV.造影后观察:该纳米微泡能明显增强兔肝的二维灰阶显像,与普通脂质微泡比较,纳米微泡达峰时间较晚,峰值持续时间较短,增强持续时间较普通脂质微泡长,纳米微泡对肝的增强峰值强度略低于普通微泡.结论 自制纳米微泡形态好,粒径均一,显影效果理想,为肿瘤的靶向性研究提供了一个前期基础.     

纳米级造影剂在超声分子显像与靶向治疗中的研究进展

近年来，超声微泡类造影剂及其靶向技术已经在分子显像与靶向治疗领域取得了诸多研究成果。然而，由于微泡类造影剂直径为微米级，不能穿透血管内皮间隙，只能停留在血管内，发生血池内显影，因此限制了它们对血管外病变的探测能力。随着纳米技术与分子生物学的发展，另一类纳米级造影剂正日渐崛起，主要包括液态氟烷纳米粒／乳剂、具有声反射特性的脂质体等。这类造影剂以其分子小、穿透力强的突出特性，将有力地推动超声分子显像与靶向治疗向血管外领域拓展。