第一部分材料的制备及其体外加热性能的研究目的制备可注射的载Fe₃O₄的热响应型羟丙基甲基纤维素（HPMC）原位植入物HPMC/Fe₃O₄,通过实验探讨Fe₃O₄的最佳质量分数及HPMC/Fe₃O₄在交变磁场中的体外加热性能。方法制备Fe₃O₄质量分数为50%、60%、70%、80%、90%的HPMC/Fe₃O₄。分别取不同浓度的HPMC/Fe₃O₄磁性材料0.05 ml注入装有PBS的10 ml EP管中,再将该EP管置于交变磁场中（频率628 MHz,电流28.5 A,磁场强度259 A/m,线圈直径3cm,线圈厚径0.5 cm）加热3 min,用远红外测温仪检测磁性材料的表面温度,每隔20 s采集一次。分析EP管的表面温度,绘制Fe₃O₄不同含量随加热时间变化趋势图。将制备的不同质量分数的HPMC/Fe₃O₄装入1 ml的注射器中,用相同的力将其注射出,观察磁性材料的注射情况。综合分析认为Fe₃O₄质量分数为60%时（Fe₃O₄、HPMC和PVA的质量比为6:3:1）其加热性能和注射性能为最优。将HPMC/60%Fe₃O₄与37°C PBS共孵育25 h,肉眼观察材料的分散情况。结果HPMC/Fe₃O₄体外加热能力随着Fe₃O₄含量和加热时间不同而有所不同,从升温速度、注射性和安全性等方面综合考虑,最终选Fe₃O₄的质量分数为60%时HPMC/Fe₃O₄既有较高的加热效率又有较好的注射性。HPMC/Fe₃O₄是一个疏松多空的结构,其基本元素为安全性较高的碳、氢、氧和铁。HPMC/Fe₃O₄有较好的抗溃散性能。结论HPMC/Fe₃O₄是一种成分简单安全、易制备的多空材料,其在交变磁场中有较高的产热效率。HPMC的粘结特性对Fe₃O₄有较好的限定能力,可以防止HPMC或Fe₃O₄粒子渗漏到周围正常组织。第二部分HPMC/Fe₃O₄热响应收缩性和生物安全性的研究目的制备Fe₃O₄质量分数为60%的HPMC/Fe₃O₄,探讨其在交变磁场中的热响应收缩的性能和在体内体外的生物安全性。方法制备HPMC/60%Fe₃O₄,将其放入凝胶模块中,肉眼观察材料的收缩距离并绘制其体积变化曲线图。分别将材料注入离体牛肝和乳腺癌肿瘤内,置于交变磁场中加热2 min,用超声和小动物CT观察加热前后材料变化。细胞共孵育法、MTT法、FMC（流式细胞术）、H&E染色法以及血清学指标检测材料的细胞毒性。结果超声、CT图像显示新鲜离体牛肝和肿瘤内的HPMC/Fe₃O₄注射物加热后体积比加热前的体积明显缩小。从CT图像上可以看到材料的“尾巴”（由注射技巧、材料的特性及瘤内压力等各种原因引起）变小或消失了。体外实验测得材料收缩程度与加热时间相关。正常的血管内皮细胞与HPMC/Fe₃O₄材料共孵育后,一部分Fe₃O₄在细胞膜内堆积,一部分纳米粒被细胞吞噬,但并没有发现死亡细胞。MTT法结果显示细胞的存活率随着HPMC/Fe₃O₄的浓度的增加而有所降低,60%Fe₃O₄组的细胞存活率为91.6±2.7%。从流式细胞术结果和血清学指标柱状图表中我们可以看到实验组与对照组的相比无统计学差异。用HPMC/Fe₃O₄磁消融裸鼠乳腺癌移植瘤一周后,在小鼠的心肝脾肺肾（H&E染色）等重要脏器内未发现有纳米粒存在。结论HPMC/Fe₃O₄有较高的生物安全性并且在交变磁场下具有热响应性收缩的能力,这种收缩特性可以避免材料因注射等原因而产生的“尾巴”在磁消融过程中损伤周围正常组织,从而大大的提升磁性材料的安全性。磁性材料HPMC/Fe₃O₄成分简单并且安全,其较高的生物安全性有助于磁高热技术进一步向临床转化,而热响应性也将是生物材料领域的一种新概念。第三部分超声可视化注射性HPMC/Fe₃O₄磁高热治疗裸鼠乳腺癌的研究目的探究不同剂量的可注射性HPMC/Fe₃O₄在高频交变磁场中对离体牛肝组织和裸鼠移植瘤的消融效果。方法将不同剂量（0.02 ml、0.04 ml、0.06 ml、0.08 ml、0.1 ml）的HPMC/60%Fe₃O₄分别在超声引导下注入新鲜离体牛肝内,在交变磁场中加热1 min、2 min、3 min、4 min、5 min后沿着牛肝的纵轴切开消融后的牛肝组织,用直尺测量HPMC/Fe₃O₄植入物的最外缘到消融范围的最外缘之间的距离（消融距离）。绘制剂量随加热时间变化以及消融距离随时间变化的曲线图。建立裸鼠MB-231人乳腺癌肿瘤模型,分为三组,每组5只:不做任何处理组,瘤内注射HPMC/Fe₃O₄组和瘤内注射HPMC/Fe₃O₄并在交变磁场中加热组。在超声引导下瘤内注射HPMC/Fe₃O₄,磁加热过程用远红外仪实时监测肿瘤的表面温度,每隔10 s记录一次。超声仪监测材料和移植瘤在磁高热前后的变化情况。每天肉眼观察三组瘤鼠肿瘤的变化情况并拍照留图,游标卡尺测量肿瘤体积变化。磁消融完成后,每组取2只裸鼠处死后肿瘤组织做H&E染色以观察其病理改变。15天后,两个对照组的裸鼠处以安乐死,实验组裸鼠继续喂养用于观察肿瘤治疗及裸鼠的健康状况。结果牛肝的温度和消融范围随着加热时间的增加而增加。超声图像显示肿瘤在磁加热后回声增高;HPMC/Fe₃O₄呈高回声并且在加热后体积缩小;消融后第14天高回声的植入物和肿瘤都已经消失,并且可以看到肿瘤治愈后留下的局部皮肤小凹陷。肉眼观察及体积测量结果显示磁高热对裸鼠移植瘤有明显的治疗效果,从H&E组织图像可以磁高热消融后的肿瘤细胞发生了明显的凝固性坏死,细胞形态已经不存在了。结论超声可视化可注射性HPMC/Fe₃O₄外加交变磁场消融肿瘤技术能有效治疗裸鼠移植瘤,是一种微创、安全、高效的磁高热治疗技术。