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通过增加核的粒径可提高磁性铁蛋白纳米颗粒在肿瘤细胞的磁共振成像及免疫组织化学染色中的效果

 

Authors Chen Y, Wang X, Liu T, Zhang DS, Wang Y, Gu H, Di W

Published Date March 2015 Volume 2015:10 Pages 2579—2594

DOI http://dx.doi.org/10.2147/IJN.S78774

Received 5 December 2014, Accepted 23 January 2015, Published 31 March 2015

目的：本研究旨在揭示不同核大小亚铁磁性铁蛋白 (M-HFn) 纳米颗粒的磁学特性、驰豫率、类过氧化物酶活性，及其在肿瘤磁共振成像和免疫组织化学染色应用中的尺寸效应。
材料与方法：利用基因工程重组的人源 H 亚基铁蛋白空壳，通过控制进铁量，仿生矿化合成出 2.7 至 5.3 nm 四组粒径磁铁矿核的 M-HFn 纳米颗粒。通过透射电子显微学和低温磁学测量技术，分析合成的 M-HFn 纳米颗粒核的尺寸、结晶度和磁学性质。将 MDA-MB-231 乳腺癌细胞与 M-HFn 纳米颗粒孵育 24 小时后，在 7T 磁场下进行磁共振成像，用普鲁士蓝染色法和电感耦合等离子体质谱法分析细胞摄入铁多少。通过 MDA-MB-231 肿瘤组织切片的免疫组织化学染色，评估 M-HFn 纳米颗粒的类过氧化物酶活性。
结果：发现 M-HFn 纳米颗粒的饱和磁化强度、驰豫率及类过氧化物酶活性都随着磁铁矿核粒径的增大而升高。在四组 M-HFn 纳米颗粒中，最大核粒径 5.3 纳米的 M-HFn 呈现最高的饱和磁化强度、最大的类过氧化物酶活性以及最高的横向驰豫率 (321 mM-1 s-1)，能够检测到 104 细胞/毫升浓度的 MDA-MB-231 乳腺癌细胞。
结论：M-HFn 纳米颗粒的饱和磁化强度、弛豫率、类过氧化物酶活性都具有磁铁矿核的尺寸依赖性，增加 M-HFn 纳米颗粒核粒径，能够显著提高其在肿瘤磁共振成像及免疫组织化学染色应用中的性能。
关键词：磁性纳米颗粒，磁性铁蛋白，类过氧化物酶活性，磁共振，肿瘤细胞






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