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心血管疾病(Cardiovascular disease,CVD)在近些年来已经成为人类的首要致死原因,心肌梗死(Myocardial infarction,MI)逐渐成为其中最常见的不良事件,所以亟需高效的心肌梗死诊断和治疗的手段。MI是由心肌缺血再灌注之后引起的大量的心肌细胞坏死和凋亡导致。主要的病理特点是MI后的炎症反应,大量巨噬细胞浸润。然而过度的炎症会导致梗死区域的扩张、组织纤维化等不良重构,引起心衰甚至死亡。基于MI后心梗区存在大量巨噬细胞的特点,通过心脏巨噬细胞来诊断和治疗心肌梗死将极为有效。核磁共振成像(Magnetic resonance imaging,MRI)以时空分辨率高、无辐射、安全性高等特点,在心血管疾病诊断中扮演了重要角色。为提高各类病灶诊断的准确性,磁共振造影剂进而被广泛应用于临床。传统的钆系造影剂无法进入细胞。研究表明,磁性氧化铁纳米颗粒作为一种新型磁共振造影剂,具有良好的磁效应及生物相容性,可进入细胞用于细胞成像,是国内外研究的热点。基于此,本文旨在研制一种以磁性氧化铁纳米立方为基础的PS呈递的双靶向纳米诊疗系统,在用于MI区域磁共振成像的同时,并通过呈递磷酯酰丝氨酸(PS)模拟细胞凋亡与巨噬细胞作用,控制急性炎症反应进程和程度,改善不良重构,从而同时实现针对早期心肌梗死的诊断和治疗。主要内容包括:1、MIONs的制备及表征。实验采用高温热分解法制备高磁响应性、形貌均一的疏水性磁性氧化铁纳米立方(MIONs)并对其进行表征。2、PLA-PCB的合成。开环聚合法合成聚乳酸(PLA),并在PLA末端修饰上pH敏感性的基于两性离子的聚合物聚羧基甜菜碱(PCB),得到两亲性高分子聚合物PLA-PCB。3、PP/PS@MIONs的制备与表征。处方优化后,经薄膜分散法MIONs被包裹在内部,两亲性的PLA40-PCB(PP)及PS由于亲疏水自组装包覆在纳米立方外表面,制备得到PP/PS@MIONs,粒径50.6±7.8 nm,具有良好的水溶性、分散性及较强的磁响应性,最终体系PS含量为3 mM,Fe浓度为1 mg/mL,弛豫效率达376.5 mM-1s-1,可用于磁共振成像。4、PP/PS@MIONs的体外活性研究。细胞学研究以巨噬细胞RAW264.7为细胞模型。结果显示PP/PS@MIONs安全性高,对RAW264.7细胞未表现出明显毒性作用;PP/PS@MIONs在2 h即可被摄取,PS显示显著靶向性。PP/PS@MIONs在摄取12 h后有显著内涵体逃逸行为,释放铁颗粒进入胞浆。小鼠腹腔巨噬细胞被用于检测PP/PS@MIONs调节炎症的活性。结果显示,PP/PS@MIONs可以调节巨噬细胞状态,具有显著抗炎作用。5、PP/PS@MIONs的体内活性研究。以Lewis大鼠左冠脉前降支结扎为MI动物模型,考察了PP/PS@MIONs在大鼠体内的成像及对大鼠MI的治疗效果。结果显示,在外加磁场和PS靶向巨噬细胞的双重作用下,PP/PS@MIONs在梗死部位的分布更明显,具有良好的成像性能。PP/PS@MIONs在外加磁场作用下能够显著降低梗死后心脏的不良重构,有效促进血管新生和心脏功能恢复。综合以上研究结果,本实验成功构建出一种安全有效的心肌梗死纳米诊疗系统,为探索新型MI诊疗方法提供了参考。