FeO磁性纳米粒子的制备及联合磁流体热疗治疗肝癌的实验研究

摘要

[目的]①研究Fe2O3磁性纳米粒子的制备及表征；②Fe2O3磁性纳米粒子热动力学检测;③Fe2O3磁性纳米粒子生物相容性评价；④Fe2O3磁性纳米粒子联合磁流体热疗对培养人肝癌SMMC-7721细胞治疗作用的研究；⑤Fe2O3磁性纳米粒子联合磁流体热疗治疗异种移植性肝癌的研究；⑥Fe2O3磁性纳米粒子联合磁流体热疗治疗肝癌的机制探讨。 [方法]①采用化学共沉淀法制备Fe2O3磁性纳米微粒，用透射电子显微镜(transmissionelectronmicroscope，TEM)、能谱仪(energydispersivespectrometer,EDS)及X射线衍射(x-raydiffraction，XRD)等进行表征及特性检测。②不同浓度的Fe2O3纳米磁流体在不同频率的交变磁场(alternatingmagneticfield，AMF)照射1h后测定其升温能力。③采用MTT实验、溶血试验、微核试验、Fe2O3磁性纳米微粒的小鼠LDs0检测等方法评价Fe2O3磁性纳米粒子的生物相容性。④通过倒置显微镜、电子显微镜、MTT实验、流式细胞(flowcytometry，FCM)检测，进一步检测Fe2O3磁性纳米粒子及其经交变磁场作用后对体外培养人肝癌细胞生长的影响；⑤将Fe2O3磁性纳米微粒注入到裸鼠人肝癌移植瘤中，经交变磁场照射3次，7w后测肿瘤质量抑制率及体积抑制率，通过HE切片组织学检查观察热疗后肿瘤组织的形态改变。⑥采用免疫细胞化学(immunocytochemistry，IC)及RT-PCR检测HSP70、Bax、bcl-2、p53，探讨Fe2O3纳米磁流体热疗治疗肝癌的作用机制。 [结果]①制备的Fe2O3磁性纳米粒子表征：TEM检测显示其平均直径12nm、圆形、分散良好；EDS证实制备的纳米材料只含有Fe与O两种元素;XRD显示制备的纳米材料的各X射线衍射谱图的特异峰线高度和位置与JCPDS(粉末衍射标准联合会)数据库卡片中的Fe2O3磁性纳米粒子结果一致。②体外升温试验：在输出电流300A，输出功率4KW的AMF作用下不同浓度的Fe2O3磁性纳米粒子混悬液能升温到37℃～54℃，且加热40min后温度能恒定在某一水平不发生改变。③L-929细胞MTT实验、溶血试验、微核实验证明Fe2O3磁性纳米微粒无溶血作用、毒性低及无致畸致突变作用、符合生物材料的安全性要求；小鼠LD50检测发现其LD50为5.45g/kg，具有较广的安全值范围，有良好的生物相容性。④倒置显微镜及电子显微镜观察发现Fe2O3MFH能引起细胞坏死及凋亡，MTT实验显示其能显著抑制SMMC-7721细胞的增殖，FCM检测显示MFH能诱导人肝癌SMMC-7721细胞的凋亡，且上述改变具有Fe2O3磁性纳米粒子浓度依赖性。⑤体内抑瘤实验：在AMF照射下，不同浓度Fe2O3磁性纳米粒子(2g/L、4g/L、6g/L、8g/L)的质量抑瘤率分别为42.10％、66.34％、78.50％、91.46％，与对照组及单纯材料未加热组相比P＜0.05；其移植瘤的体积抑瘤率分别为58.77％，80.44％、93.40％、98.30％，与对照组及单纯材料未加热组相比P＜0.05，均有显著性差异;单纯材料未加热组与对照组相比p＞0.05，无显著差异；实验组肿瘤组织有明显坏死，而瘤旁及内脏组织均未见明显损伤。⑥Fe2O3纳米磁流体热疗免疫细胞化学显示：Fe2O3纳米磁流体热疗能诱导HSP70、Bax表达，降低突变型p53表达，对bcl-2表达影响较小;RT-PCR显示HSP70在热疗早期(＜24h)高表达、24h后低表达甚至不表达。 [结论]①应用改良的化学共沉淀法已成功制备了Fe2O3磁性纳米粒子。②制备的Fe2O3纳米磁性粒子具有良好的磁响应性及吸收磁能而升温的能力。③制备的Fe2O3磁性纳米粒子具有良好的生物相容性、可以进一步用于肿瘤热疗。④体外实验显示：Fe2O3纳米磁流体热疗能显著抑制培养人肝癌SMMC-7721细胞增殖、诱导细胞凋亡并使细胞周期被阻滞在G2/M期。⑤体内实验显示：Fe2O3纳米磁流体热疗能增加肿瘤的质量及体积抑制率，具有治疗移植性肝癌的作用。⑥Fe2O3纳米磁流体热疗早期能诱导HSP70的表达，后期能影响Bax、p53及bcl-2表达，促进肿瘤细胞凋亡的作用。

目录

文摘

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论文说明：缩略词

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前言

文献综述肿瘤磁流体热疗相关研究进展

第一章材料与方法

第二章实验结果

第三章讨论

结论

附图与照片

致谢

参考文献

作者简介及在校期间论文发表情况：