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齐岳供应一种新型的可调层结构的共组装磁性纳米囊泡(提供表征图示)
发布时间:2021-03-09     作者:zzj   分享到:

超顺磁性的氧化铁纳米粒子由于具有良好的稳定性、生物相容性、合适的尺寸及磁响应性,超顺磁性的氧化铁纳米粒子(SPIONs)在生物医学方面具有广泛的应用,比如生物成像、免疫分析、细胞分离、肿瘤成像和治疗等。但是尺寸较小的SPIONs每颗的磁化强度有限,限制了其在深层组织成像方面的应用。增加氧化铁纳米颗粒(NP)的尺寸(>26nm)导致更高的磁矩,但因此可能导致纳米颗粒的胶体不稳定性。

通过调整PS-b-PAA和SPIONs的比例,可以控制膜的厚度由9.8变化为93.2 nm,同时观测到磁性囊泡由单层变为多层结构。随着磁性囊泡膜变厚的同时,SPIONs密度增大,磁化强度变高,横向弛豫率大大增加。后续的细胞动物实验证实该囊泡在诊断治疗领域有较好的应用。以下是相应的图示说明:

1.纳米囊泡的形成过程以及生物应用示意图

image.png

(a) 通过BCP嫁接SPIONs和游离PS-b-PAA的协同组装,制造壁厚可调的磁性囊泡(MV);

(b) MVs用于成像引导递送DOX进入荷瘤小鼠。

2.MV的尺寸以及壁厚

image.png

(a) MVs的SEM图像;

(b) MVs的TEM图像;

(c) 不同温度下MVs的TEM图像;

(d) MuMVs的STEM图像和对应的Fe强度扫描线;

(e) MoMVs的STEM图像和对应的Fe强度扫描线。

3.不同膜厚度的表征

image.png

(a-d) 不同膜厚度MVs的TEM图像;

(e) PS-b-PAA 和 BCP-SPIONs比例与膜厚度的关系;

(f) 不同比例的SPIONs和BCP-PS-b-PAA的自组装结果图。

4.不同膜厚度的形成原因

image.png

(a) 不同比例WBCP/WSPION形成不同膜厚度的MVs机理;

(b) 水和半径与WBCP/WSPION的关系;

(c) 总BCPs的重量分数与WBCP/WSPION的关系。

5.体外磁性质实验

image.png

(a) 300K和2K下MuMVs的滞回曲线;

(b) 单个SPION和MV中每个纳米粒子的磁化强度以及SPION和MV的相应净磁化强度;

(c) 不同材料的磁化强度对比;

(d) 不同材料不同浓度的T2加权MRI成像图。


6.不同材料负载DOX溶液和细胞实验图示

image.png

(a) 不同材料负载DOX的体外释放图;

(b) 不同材料的细胞毒性对比;

(c) 不同材料的细胞荧光成像对比。


7.体外磁性质实验图示

image.png

(a) 活体肿瘤区域的T2加权成像;

(b) 活体肿瘤区域的DOX荧光成像成像;

(c) b中相应肿瘤区域的荧光强度定量分析;

(d) 注射不同材料的肿瘤生长曲线;

(e) 注射不同材料的小鼠存活率曲线;

(f) 注射不同材料的小鼠体重变化曲线。

新型的磁性囊泡(MV),囊泡的形态可以从单层,双层到多层囊泡进行控制,随着PS-b-PAA与SPIONs比例的增加,膜的厚度显着增加。同时发现具有较厚膜和较高SPION密度的MuMV具有独特的特征,例如增强的MRI对比度,每个囊泡的高磁化率和治疗剂的可调释放特征。在静脉内给药后,由于具有协同的磁性和活性肿瘤靶向效应,在外部磁场的帮助下,可以在体内肿瘤位点有效富集与RGD靶向部分缀合的MuMV。MuMVs增强的肿瘤累积使得能够通过MRI有效地成像肿瘤,并增强肿瘤抑制。


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