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磁共振-荧光双模态显像联合光热治疗在人表皮生长因子受体2阳性乳腺癌模型中的应用

Preclinical application of MR and fluorescent dual-modality imaging combined with photothermal therapy in HER-2 positive breast cancer

摘要:

目的 构建偶联有曲妥珠单抗和荧光染料吲哚菁绿(ICG)的超顺磁氧化铁纳米微粒.验证偶联后的纳米微粒(NPs)能否在体内外水平靶向乳腺癌细胞表面的人表皮生长因子受体2(HER-2)受体.方法 构建纳米探针并检测其一系列表征.通过透射电子显微镜观察HER-2阳性乳腺癌细胞SK-BR-3对纳米探针的摄取能力.建立乳腺癌小鼠模型,经小鼠尾静脉注射纳米探针,通过磁共振成像(MRI)、荧光成像观察NPs能否聚集于肿瘤部位.待NPs聚集于肿瘤部位后,利用近红外热成像系统监测近红外光照射时肿瘤部位的升温情况.结果 成功构建了Fe3 O4-trastuzumab-ICG超顺磁氧化铁纳米微粒.NPs的粒径为(25.93±4.25)nm.偶联后的NPs在828 nm处出现明显的吸收峰,与ICG的荧光发射波长一致.NPs具有很高的弛豫率,为107.65 mM-1·s-1.近红外激光持续照射后,NPs溶液的最高温度可达到57.8℃.透射电子显微镜下可见,NPs可以靶向连接SK-BR-3细胞并进入内质网内.小鼠尾静脉注射NPs 24 h后,活体MRI肿瘤部位T2信号达到最低.空白对照组、Fe3 O4-IgG-ICG组、曲妥珠单抗+Fe3 O4-trastuzumab-ICG组和Fe3 O4-trastuzumab-ICG组小鼠肿瘤部位ΔT2值分别为(3.1±1.1)、(4.4±0.9)、(11.3±3.8)和(30.7±4.8)ms,Fe3O4-trastuzumab-ICG组高于其他组,差异均有统计学意义(均P<0.05).活体荧光成像显示,NPs在腹腔脏器及肿瘤组织一过性浓聚并经膀胱排泄,24 h后在肿瘤部位有明显聚集.近红外热成像实验显示,近红外光持续照射下,Fe3 O4-trastuzumab-ICG组小鼠肿瘤部位的温度可以达到49.4℃.结论 Fe3 O4-trastuzumab-ICG纳米探针有潜力成为HER-2阳性乳腺癌多模态显像剂及光热治疗的工具.

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