靶向乳腺癌的载酞菁锌多功能纳米探针介导体外光声成像及治疗研究

摘要

背景:乳腺癌位居女性癌症发病之首，且我国居民的乳腺癌发病率呈现上升趋势，其早期诊断、早期治疗是提髙患者生存率的关键，因而针对乳腺癌的早期诊断与治疗已成为研究热点。光声成像技术具有光学成像的髙对比度和超声成像的良好组织穿透力，能实时收集包括结构、功能、代谢和分子信息在内的多种生理病理数据，理论上，有利于乳腺癌的早期诊断。同时，随着分子影像技术的迅猛发展，利用各种具有多种功能的光声造影剂，将光声成像与治疗方法相结合起来的技术日益增多，为实现乳腺癌诊疗一体化研究提供可能。目前常用的光声造影剂有金纳米棒和吲哚菁绿，金纳米棒价格昂贵，吲哚菁绿虽是目前唯一被FDA批准用于临床的染料分子，但其稳定性较差、体内清除快。因此，研究新型光声成像剂对疾病的诊疗一体化具有重要意义。酞菁锌(ZnPc)作为第二代光敏剂，具有光稳定性好、光热转化效应优等优势，多用于光动力学治疗，但应用于光声成像的研究鲜见。因此，本研究以PLGA为基材，通过双乳化法及碳二亚胺法制备RGD靶向的载光敏剂ZnPc及化疗药物多烯紫杉醇的多功能纳米探针，旨在探讨其光声介导下诱导乳腺癌细胞凋亡的能力，为乳腺癌的诊疗一体化扩宽思路。　　目的:制备载多烯紫杉醇及酞菁锌同时靶向乳腺癌的多功能分子探针，并研究其体外光声显像的特性、体外寻靶及光声介导乳腺癌细胞凋亡的能力。　　方法:采用双乳化法(O/W/O)及碳二亚胺法制备载多烯紫杉醇及酞菁锌并连接RGD靶向肽的多功能分子探针。采用透射电镜观察探针形态，马尔文激光电位及粒径测量仪检测其粒径及表面电位；紫外分光光度法及髙效液相色谱法分别检测其多烯紫杉醇及酞菁锌包封率及载药量；髙效液相色谱法及透析法研究激光辐照下PLGA@ZnPc@DTX纳米粒体外释放D T X的特性；体外光声显像观察不同ZnPc含量的纳米粒体外显影情况；流式细胞仪及激光共聚焦显微镜检测其与RGD连接情况；体外寻靶实验中，激光共聚焦显微镜检测靶向纳米粒组、非靶向纳米粒（PLGA@ZnPc@DTX)组对乳腺癌细胞的体外寻靶能力；体外诱导乳腺癌细胞凋亡实验中，流式细胞仪检测空白纳米粒组、单纯载药（PLGA@DTX)纳米粒组、非靶向纳米粒组、靶向纳米粒组、非靶向纳米粒+激光辐照组、靶向纳米粒+激光辐照组各组的细胞凋亡率，评价纳米探针体外光声下诱导乳腺癌细胞凋亡的能力。　　结果:成功制备靶向乳腺癌的载多烯紫杉醇及酞菁锌的多功能分子探针，其平均粒径为（266.00±65.85) nm,表面电位为（-29.20t6.27) mV；多烯紫杉醇的包封率及载药量分别为（88.00±0.32)%、(34.92±0.02)μg/mg,酞菁锌的包封率及载药量分别为（97.25±0.22)%、(30.87±0.11)μg/mg。HPLC法测定 PLGA@ZnPc@DTX纳米粒在释放介质中24.0 h后，DTX释放率约50%，48.0 h后释放率约68%，72.0 h后释放率约77%，与无激光辐照的对照组相比，实验组采用激光辐照后，同样呈缓慢释放趋势，激光辐照并未对药物的释放产生明显影响。体外光声成像实验表明，PLGA@ZnPc@DTX纳米粒的光声值波峰出现于700mn时;不同ZnPc含量纳米粒光声信号随ZnPc含量增加而增强，相对于不含ZnPc纳米粒的对照组，表现出明显的光声信号。　　激光共聚焦显微镜下观察到FITC标记的呈绿色荧光的R G D靶向肽与呈红色荧光的D i l标记的PLGA@ZnPc@DTX纳米粒融合后，呈现黄色荧光，表明RGD靶向肽已成功与其相连。流式细胞仪测得PLGA@ZnPc@DTX纳米粒与RGD靶向肽结合率为89.19%。体外寻靶实验结果显示靶向纳米粒组细胞周围呈红色荧光的纳米粒明显多于非靶向纳米粒组。体外诱导乳腺癌细胞凋亡实验中，流式细胞仪测定空白纳米粒组、单纯载药纳米粒组、非靶向纳米粒组、靶向纳米粒组、非靶向纳米粒+激光辐照组、靶向纳米粒+激光辐照组的MBA-MD-231细胞凋亡率分别为(7.06±2.64)%、(19.31±4.83)%、(17.41±1.78)%,(26.99±5.53)%,(41.54±3.27)%、(62.87±5.95)%,组间差异有统计学意义（P<0.05)，其中靶向纳米粒组凋亡率高于非靶向纳米粒组，更易诱导细胞凋亡（P＜0.05)；激光辐照条件下，靶向纳米粒组细胞凋亡率均髙于其他五组（P＜0.05)。　　结论:成功制备了新型纳米探针，其多烯紫杉醇及酞菁锌包封率高， RGD连接率髙，具有理想的粒径和稳定的体外缓释行为，体外光声显像见明显的光声信号，具备较好的主动靶向乳腺癌细胞的能力，可实现光声成像介导下抑制乳腺癌细胞增殖。

目录

英汉缩略语名词对照

前言

1材料

1 .1主要试剂

1 .2主要仪器与设备

2 方法

2 .1载DTX及ZnPc的靶向PLGA纳米探针制备

2.2 PLGA@ZnPc@DTX的一般特征评价及包封率测定

2.3 PLGA@ZnPc@DTX体外释放实验

2 .4体外光声成像

2 .5体外细胞实验

2 .6统计学分析

3 结果

3.1 PLGA@ZnPc@DTX基本特性

3 .3体外PAI结果

3 .2体外释放实验结果

3 . 4靶向PLGA@ZnPc@DTX靶向连接率及及体外寻靶能力

3 .5细胞凋亡率

4 讨论

全文总结

参考文献

文献综述:基于光声效应的多功能光声造影剂的诊疗研究进展

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果