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研究目的1.本课题旨在将Fe304磁性纳米颗粒和抗肿瘤药物多烯紫杉醇共同负载于新型生物可降解高分子材料基质上,研发一种具有临床应用前景的载药磁性纳米复合植入剂,该植入剂既具备药物缓释功能又能介导肿瘤局部磁感应热疗,可为临床提供新型肿瘤纳米综合热疗的介质。2.在优化载药磁性纳米复合植入剂制备工艺条件的基础上,遵循有关生物材料安全性评价的标准,完成该磁性纳米复合植入剂作为医疗器械的生物相容性评价;以人乳腺癌细胞MCF-7为研究对象,完成载药磁性纳米复合植入剂的体外细胞毒性作用的研究,明确其介导的缓释热化疗是否具有协同增敏效应;以裸鼠为研究对象,建立皮下肿瘤模型,对裸鼠肿瘤模型的抗肿瘤效果进行评价并对其作为肿瘤磁感应缓释热化疗介质的可行性进行深入探讨,以此为临床试验提供实验及理论依据。研究方法1.载药磁性纳米复合植入剂的制备及理化性质表征1.1载药磁性纳米复合植入剂的制备及参数优化:化学共沉淀法制备具有在中频交变磁场下升温功能的Fe304磁性纳米颗粒;溶剂挥发-模具成型法制备以新型生物可降解材料为基质的含有抗乳腺癌化疗药物多烯紫杉醇及Fe304磁性纳米颗粒的复合植入剂,并添加TPGS优化其物理性能。1.2载药磁性纳米复合植入剂的理化性质表征:以现代仪器分析手段对植入剂的微观形貌、在中频交变磁场下的升温性能、拉伸性能及体外药物缓释性能进行系统表征,主要明确磁场条件、TPGS.磁诱导升温对载药磁性纳米复合植入剂各性能的影响,以此确定该植入剂的制备工艺参数及后续生物实验的条件。2.载药磁性纳米复合植入剂的体外生物相容性评价依据中华人民共和国国家标准GB/T16886.5(医疗器械生物学评价第5部分:体外细胞毒性试验)的相关规定,以小鼠成纤维细胞系L929为研究对象,采用直接接触法以细胞形态及生长状态为指标来综合评价磁性纳米复合植入剂的体外生物相容性。3.载药磁性纳米复合植入剂的体外抗肿瘤性能的研究以人乳腺癌细胞MCF-7为研究对象,与载药磁性纳米复合植入剂共孵育,进行热化疗,并与临床常用乳腺癌化疗药多西他赛注射液的疗效进行对比,以细胞形态、相对增殖率为指标综合评价载药磁性纳米复合植入剂的体外抗肿瘤效果。4.载药磁性纳米复合植入剂的体内抗肿瘤性能研究以裸鼠为研究对象,选用人乳腺癌MCF-7细胞,悬液注射法建立裸鼠皮下人乳腺癌移植瘤模型。建模成功裸鼠随机分组,手术切除肿瘤2/3体积,余1/3肿瘤模拟乳腺癌切除术后残余瘤床,采用术中植入法将复合植入剂贴附于术后瘤床上。以肿瘤体积、裸鼠生存期和病理切片为指标综合分析评价复合植入剂对裸鼠肿瘤模型的术后抗肿瘤性能。研究结果1.采用溶剂挥发-模具成型法制备的载药磁性纳米复合植入剂表面较为平整,均一,有一定的柔韧度,拉伸性能良好,可在中频交变磁场中感应升温,能进行理想的药物缓释。2.磁性纳米复合植入剂具有较好的生物相容性,无明显细胞毒性,对细胞形态及增殖影响不大。3.载药磁性纳米复合植入剂在体外对人乳腺癌细胞MCF-7的杀伤作用显著优于对照组,存在热化疗协同增敏效应。4.载药磁性纳米复合植入剂介导的磁感应缓释热化疗与对照组相比能有效杀死肿瘤细胞,抑制荷瘤裸鼠的肿瘤生长,防止术后肿瘤复发,延长荷瘤裸鼠的生存期。研究结论负载抗乳腺癌药物多烯紫杉醇的载药磁性纳米复合植入剂可作为乳腺癌术后磁感应缓释热化疗介质,其具有良好生物相容性,能同时实现药物缓释、局部热化疗,进一步研究后将具有临床应用价值。