【摘 要】
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引言：癌症的早期诊断对癌症治疗有着至关重要的作用.临床医学实践表明,癌症患者若能做到"早诊疗,早发现,早治疗",可使90％以上的癌症患者得到治愈.CT成像、MR成像、PET、SPECT成像和超声成像等是目前癌症诊断的主要手段[1,2].但每种单模态成像技术在癌症诊断中都存在着不足[3].因此,需要开发一种新型、高效、价廉的多功能纳米颗粒造影剂用于癌症多模态成像造影,既能减小对机体的伤害,又能提高成
【机 构】
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东华大学化学化工与生物工程学院,上海201620 同济大学附属第十人民医院放射科,上海 20007
【出 处】
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第十五届上海地区医用生物材料学术研讨会
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引言：癌症的早期诊断对癌症治疗有着至关重要的作用.临床医学实践表明,癌症患者若能做到"早诊疗,早发现,早治疗",可使90％以上的癌症患者得到治愈.CT成像、MR成像、PET、SPECT成像和超声成像等是目前癌症诊断的主要手段[1,2].但每种单模态成像技术在癌症诊断中都存在着不足[3].因此,需要开发一种新型、高效、价廉的多功能纳米颗粒造影剂用于癌症多模态成像造影,既能减小对机体的伤害,又能提高成像诊断的精准度[4,5].材料和方法：我们采用价格低廉的第二代树状大分子(G2)作为载体,将99mTc螯合试剂DTPA共价修饰到G2表面,再将一端为叶酸的聚乙二醇(COOH-PEG-FA)修饰到G2表面,并用来包裹和稳定金纳米颗粒,随后,再在DTPA上标记放射核素99mTc得到多功能SPECT/CT双模态成像造影剂G2-DTPAPEG-FA@Au-99mTc纳米颗粒,以不含叶酸的聚乙二醇(mPEG-COOH)修饰的G2-DTPA-mPEG@Au-99mTc纳米颗粒为对照组(如图1).我们采用1H NMR、Zeta potential、TEM、UV-vis、MTT、ICP-AES和BioTEM等技术表征纳米颗粒的理化性能、细胞相容性、细胞吞噬等,同时在细胞水平和动物水平上评估了功能化纳米颗粒的体内SPECT/CT肿瘤模型成像和组织分布.结果与讨论：TEM结果显示,G2-DTPA-PEG-FA@Au和G2-DTPA-mPEG@Au纳米颗粒的平均直径分别为1.6 nm和1.3 nm,分布均匀.紫外吸收光谱结果显示,纳米颗粒在水、PBS、含血清培养基中均有良好的胶体稳定性.1H NMR、UV-vis、ICP-AES定性或定量分析结果显示,我们成功地将DTPA、聚乙二醇和叶酸结合到G2表面,并用G2包裹了纳米金颗粒.MTT结果显示,制备的纳米颗粒不进行乙酰化也具有很好的生物相容性.包裹了金纳米颗粒的第二代树状大分子比相同浓度的医用Omnipaque具有更高的CT值,且CT值随着浓度的增加而增加,显示优良的CT成像功能.标记99mTc之后的纳米颗粒的SPECT信号值随着标记量的增加而增加,显示优良的SPECT成像功能.此外,体外细胞成像和体内动物成像结果均显示,修饰FA的G2-DTPA-PEG-FA@Au-99mTc纳米颗粒对HeLa细胞(图2)及其肿瘤模型具有良好的靶向SPECT成像和CT成像性能,从而实现了SPECT/CT靶向肿瘤双模态成像纳米平台的构建.结论：通过第二代树状大分子包裹金纳米颗粒和标记放射性核素99mTc实现纳米颗粒的SPECT/CT双模态成像功能.通过修饰聚乙二醇,提高了纳米颗粒的胶体稳定性和延长体内循环时间.体外、体内实验结果显示,修饰FA的纳米颗粒对于HeLa细胞以及肿瘤模型有良好的靶向效果,能提高肿瘤的早期诊断准确度,为开发多模态成像造影剂提供一种新的思路.
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