携载Ce6核壳纳米粒的双模态成像及光热治疗研究

目的:构建介孔二氧化硅(MSN)-聚多巴胺(PDA)核壳纳米粒子(MSN-Ce6@PDA-Gd nanoparticles,MSN-Ce6@PDA-Gd NPs),探讨其应用于体内外磁共振成像及荧光成像的潜能和光热治疗效用.方法:采用十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)模板法、甲苯回流法制备氨基化介孔二氧化硅(MSN-NH2)纳米粒子,并通过静电作用包裹二氢卟吩e6(Ce6),最后采用溶液氧化法进行PDA涂覆及钆离子(Gd3+)配位后,制备获得MSN-Ce6@PDA-Gd NPs.采用透射电子显微镜(TEM)、Zeta电位、紫外光谱等方法对MSN-Ce6@PDA-Gd NPs进行表征.采用红外热成像仪监测光热升温效果.采用细胞增殖及细胞毒性检测(MTT)法分析此纳米材料对小鼠胚胎成纤维细胞NIH-3T3和人乳腺癌细胞MDA-MB-231的细胞毒性及光热杀伤231细胞的效果.采用3.0 T磁共振扫描仪观察此纳米诊疗剂的体内代谢途径及治疗前、后肿瘤大小,采用倒置荧光显微镜及荧光成像系统观察其体内外荧光成像效果.采用单因素方差分析进行数据的统计学分析.结果:MSN-Ce6@PDA-Gd NPs水合粒径为(142.10±0.29)nm,电位(-16.03±0.12)mV.Ce6的最高包封率为53.58％,负载量为17.65％.在不同浓度MSN-Ce6@PDA-Gd NPs溶液的作用下NIH-3T3和MDA-MB-231细胞存活率的差异均无统计学意义(F=2.317,P>0.05;F=2.344,P>0.05).体外成像结果显示MDA-MB-231细胞内磁共振T1信号及荧光成像信号的增强具有浓度依赖性.体外光热治疗结果显示,随着MSN-Ce6@PDA-Gd NPs浓度的递增(0.0、12.5、25.0、50.0、100.0、150.0和200.0 mg/L),激光辐照组的MDA-MB-231细胞的存活率递减;无激光辐照组在纳米粒子浓度为0.0～200.0 m g/L以及激光辐照组在纳米粒子浓度为0～50.0 m g/L时均表现出较高的细胞存活率,当纳米粒子的浓度为100.0～200.0 m g/L时,激光辐照组的细胞存活率显著降低.在体实验结果表明MSN-Ce6@PDA-Gd NPs可以实现对乳腺癌荷瘤裸鼠的的双模态成像以及对乳腺癌肿瘤有效的治疗作用.结论:制备了一种新型诊疗材料M SN-Ce6@PDA-Gd NPs,可成功实现对乳腺癌的体内外磁共振/荧光双模态显像和光热治疗.