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基于定制激光系统和靶向性纳米粒子的活体多维光声成像导引下的宫颈癌光热治疗

 

Authors Qiu T, Lan Y, Wei Z, Zhang Y, Lin Y, Tu C, Mao G, Zhang L, Yang B, Zhang J

Received 12 January 2021

Accepted for publication 26 March 2021

Published 15 April 2021 Volume 2021:16 Pages 2879—2896

DOI https://doi.org/10.2147/IJN.S301664

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Editor who approved publication: Professor Dongwoo Khang

背景:宫颈癌治疗方法的有效性受其发病位置和组织学特征的影响很大,对患者进行全面的影像学检查在宫颈癌治疗过程中是十分重要。但现有的成像方法不能同时满足高分辨率、深度成像和非侵入的要求。光声成像(Photoacoustic ImagingPAI)是一种兼具高光学对比度、高超声空间分辨率和大穿透深度于一体的新型成像方法。近年来,借助靶向性纳米粒子的光声成像引导的光热治疗逐渐成为一种有效的癌症治疗方法。
方法:本研究运用纳米沉淀法制备出近红外区强吸收的共轭聚合物 PIIGDTS 纳米粒子PD,并在其表面修饰特异性靶向 HeLa 宫颈癌细胞的叶酸,构成 PD-FA 复合纳米粒子。PD-FA 既可以被用作光声成像的造影剂,还可进一步作为光热剂用于光热治疗。
结果:所制备的 PD-FA 纳米粒子具有较强的近红外吸收、合适的粒径、良好的生物稳定性,并具有优异的光声性能和光热效果,体外光热转换效率高达 62.6%。尾静脉将 PD-FA 纳米粒子注射到荷瘤裸鼠后的光声成像和光热治疗测试结果表明。活体多维光声成像可以提供实体肿瘤的全面的二维和 3D 成像。PD-FA 纳米粒子注射组的肿瘤光声信号强度约为 PD 纳米粒子注射组的肿瘤光声信号的5倍,表现出 PD-F纳米粒子在荷瘤裸鼠体内对于癌组织的特异性靶向能力。并且,PD-FA 纳米粒子注射组的肿瘤在激光照射后在 18 天内被完全清楚,后续未见肿瘤复发,未见毒副作用。
结论:借助靶向性纳米粒子作为多功能对比剂,多维光声成像引导的光热治疗为宫颈癌的早期诊断和精确治疗提供了一种新思路。
关键词:宫颈癌多维光声成像光热疗法PIIGDTS 纳米颗粒