磁性普鲁士蓝介导光热消融肿瘤及三模态成像研究

摘要

目的 制备具有近红外光响应光热转换特性的磁性中空普鲁士蓝纳米颗粒(HMNP-PBNPs),综合考察其在近红外激光辐照下对HepG2肝癌细胞的光热消融治疗效果.材料与方法 采用聚苯乙烯微球模板法制备中空磁性纳米颗粒(HMNP),然后利用共沉淀法在其表面包覆具有近红外光强吸收的普鲁士蓝(PBNPs)纳米外壳制成HMNP-PBNPs.对其形态结构、粒径分布、磁学性能,及其在近红外激光(808 nm,5min,1.2 W/cm2)辐照下产热性能和对肿瘤的光热消融疗效进行表征和验证;同时采用多模态体外成像研究考察HMNP-PBNPs的MRI、红外热成像(ITI)及光声成像(PAI)的体外成像性能.结果 HMNP-PBNPs呈规则的“核-壳”结构形态、分散性良好、其粒径大小约为(131.7±11.6) nm,壳层厚度约为18.5 nm;颗粒具有良好的磁学性能(36.6 emu/g)和光热转换性能(＞50℃),在808 nm近红外激光辐照下能有效杀伤肿瘤细胞(＞80％).体外成像检测结果显示:与双蒸水对照组比较,200 μg/ml HMNP-PBNPs的MRI信号值(q=16.5,P＜0.05)、PAI信号值(q=8.2,P＜0.05)及ITI信号强度增加,体现出良好的MRI/PAI/ITI多模态成像性能.结论 本研究成功设计制备了一种三模态成像介导的诊断治疗一体化的近红外光响应肿瘤光热消融诊疗剂HMNP-PBNPs,具有潜在的临床应用价值.