摘要: 第一部分 Fe3O4纳米颗粒内嵌微气泡在小鼠肝癌诊断中的应用研究 目的:对比分析Fe3O4纳米颗粒内嵌微气泡和声诺维在超声和磁共振成像效果上的差异，探讨产生差异的原因，评价磁性微气泡作为双模态造影剂的应用前景，并为其制备工艺的改进和优化寻找... 展开 第一部分 Fe3O4纳米颗粒内嵌微气泡在小鼠肝癌诊断中的应用研究 目的:对比分析Fe3O4纳米颗粒内嵌微气泡和声诺维在超声和磁共振成像效果上的差异，探讨产生差异的原因，评价磁性微气泡作为双模态造影剂的应用前景，并为其制备工艺的改进和优化寻找方向。 方法:20只HepG-2肝癌皮下荷瘤鼠随机分成超声和磁共振造影组(N=10只小鼠/组)。每只小鼠均先后注入两种不同的造影剂，第一次注入声诺维(SonoVue(@)博莱科公司，意大利)，第二次注入Fe3O4纳米颗粒内嵌微气泡（Fe3O4-MBS，江苏省生物材料与器件重点实验室杨芳博士研制）。超声成像仪为TechnosMPX（百胜公司，意大利），应用CnTITM模式成像，观察记录造影剂注入前后共15分钟的图像。磁共振成像仪为PharmaScan7.0T(布鲁克公司，德国)，应用EPI-T2*序列成像，观察记录造影剂注入前后共15分钟的图像。造影结束后，分别绘制超声、磁共振造影时间—信噪比曲线，并对成像效果进行对照分析。 结果:(1)超声和磁共振成像时，Fe3O4-MBS和SonoVue(@)对肿瘤的增强模式均表现为快速强化和快速消退的过程。(2)超声成像组中SonoVue(@)对肿瘤的增强效果明显高于Fe3O4-MBS(P＜0.001);磁共振成像组中Fe3O4-MBS对肿瘤的负向增强效果明显强于SonoVue(@)(P＜0.001);达峰时间在两组间无显著性差异(P＞0.05)。(3)使用相同微气泡成像时，超声和磁共振信噪比值的变化趋势呈显著负相关(SonoVue(@): r=-0.733，Fe3O4-MBS:r=-0.903，P＜0.05)。 结论:(1) Fe3O4-MBS的超声增强效果主要来自包膜气泡，磁共振的增强效果主要来自纳米铁。(2) Fe3O4-MBS膜壳厚度和硬度的增加可能是其超声成像效果不如SonoVue(@)的主要原因;优化膜壳性质，增强超声背向散射信号，提高超声成像效果，是Fe3O4-MBS制备工艺改进的方向。(3)改良后的磁性微气泡具备成为一种理想的双模态造影剂的能力。 第二部分 Fe3O4纳米颗粒内嵌微气泡在小鼠肝癌治疗中的应用研究 第一节磁靶向作用增加小鼠肝癌内Fe3O4纳米颗粒内嵌微气泡含量的研究 目的:对比分析磁靶向组和非磁靶向组小鼠肝癌的超声成像效果，探讨磁靶向作用增加小鼠肝癌内Fe3O4纳米颗粒内嵌微气泡含量的可行性，为进一步研究超声辐照微气泡治疗肿瘤，提供更多的空化核。 方法:20只HepG-2肝癌皮下荷瘤鼠随机分成磁靶向组和非磁靶向组(N=10只小鼠/组)，每只小鼠均注入相同浓度和剂量的Fe3O4-MBs进行超声造影。超声成像仪为TechnosMPX（百胜公司，意大利），应用CnTITM模式成像，观察记录造影剂注入前后共15分钟的图像。造影结束后，分别绘制超声造影时间—信噪比曲线，并对成像效果进行对照分析。 结果:(1)从超声造影的时间-信噪比曲线来看，在快速增强期，两组呈现的最大峰值强度和达峰时间没有显著性差异(P＞0.05)。(2)在造影剂的退出过程中，随着时间的延长，磁靶向组肿瘤区超声信号逐渐强于非磁靶向组，从注入Fe3O4-MBs后的第5分钟开始，两者的回声强度出现了显著性差异(P＜0.05)。 结论:经过一个时间积累效应之后，磁靶向作用可以明显促进Fe3O4-MBS在靶区的聚集，提高局部微气泡的含量，可为超声辐照微气泡治疗肿瘤，提供更多的空化核。 第二节低频低功率超声辐照Fe3O4纳米颗粒内嵌微气泡对小鼠肝癌的毁损作用 目的:对比分析不同超声辐照组之间的肿瘤病理学变化，探讨低频低功率超声辐照Fe3O4纳米颗粒内嵌微气泡对小鼠肝癌的毁损作用，外加磁场对超声空化效应的增强作用以及微气泡破裂后释放的铁粒子对组织细胞的标记作用。 方法:24只HepG-2肝癌皮下荷瘤鼠随机分成4组（N=6只小鼠/组）:对照组、单纯超声辐照组，超声辐照Fe3O4-MBS组和超声辐照磁靶向Fe3O4-MBS组。使用TXD-1型超声治疗仪（江苏汉美科技有限公司）进行照射，超声输出功率2.0w，探头面积2.5cm，输出频率20Hz;肿瘤部位每天辐照3次，每次30秒，连续辐照2天。具体的辐照时间点为微气泡注入后的第20秒时开始进行第一次辐照，第5分钟时，进行第二次辐照，第10分钟时进行第三次辐照。治疗过程中，观察小鼠的生命体征和肿瘤部位的大体变化;治疗结束后取出肿瘤组织进行病理切片、苏木素-伊红染色和普鲁士蓝染色，观察肿瘤组织的病理改变和Fe3O4纳米颗粒的分布。 结果:(1)治疗过程中，所有小鼠生命体征正常，超声辐照Fe3O4-MBS组和超声辐照磁靶向Fe3O4-MBS组中约40％的小鼠在治疗后陆续出现肿瘤区皮肤溃烂和皮下出血的现象。(2)对照组和单纯超声辐照组，HE染色显示肿瘤组织为低分化癌，无明显的出血坏死病灶。超声辐照Fe3O4-MBS组和超声辐照磁靶向Fe3O4-MBS组，HE染色显示肿瘤组织中出现大小不等的坏死区，普鲁士蓝染色显示坏死区内有蓝色的铁粒子沉积。(3)超声辐照磁靶向Fe3O4-MBS组肿瘤区的坏死面积明显大于超声辐照Fe3O4-MBS组。 结论:(1)低频低功率超声辐照微气泡对小鼠肝癌有直接的毁损作用，有望成为局部治疗恶性肿瘤的一种方法。(2)磁靶向作用可以提高磁性微气泡在肿瘤区的浓度，增加超声辐照磁性微气泡毁损肿瘤细胞的效率。(3)超声辐照磁性微气泡过程中释放出的铁粒子可以作为空化效应下组织细胞的标记物。 收起