摘要本文主要从以下几方面进行论述:<br> 第一部分 纤维蛋白靶向纳米粒的制备、基本性质检测和生物安全性评价<br> 目的:制备一种由CREKA五肽修饰并包裹ICG的纤维蛋白靶向纳米粒(CREKA-ICG-LIP NPs),检测其纳米粒基本性质、稳定性及生物安全性。<br> 方法:采用薄膜水化-声震法制备CREKA五肽修饰的脂质外壳并包裹ICG的纳米粒(CREKA-ICG-LIP NPs);光镜及透射电镜观察纳米粒的形态和结构;使用Malvern粒径仪检测纳米粒的粒径、表面电位、聚合物分散指数(Polymer dispersity index,PDI)及稳定性;紫外分光光度计检测ICG,CREKA-LIP NPs和CREKA-ICG-LIP NPs溶液的紫外光谱图,计算靶向纳米粒中ICG的包封率(Encapsulation efficiency,EE);采用CCK-8法检测不同浓度CREKA-ICG-LIP NPs对H9C2细胞的毒性;检测对照组和注射纳米粒1天、3天、7天14天组SD大鼠(n=5只/组)的血常规和血生化指标,HE染色观察对照组及14天组重要脏器(心、肝、脾、肺、肾)进行安全性评价。<br> 结果:靶向纳米粒CREKA-ICG-LIP NPs外观呈暗绿色混悬液;光镜及透射电镜下观察CREKA-ICG-LIP NPs呈球形,大小均匀,分散性好;Malvern粒径仪检测CREKA-ICG-LIP NPs纳米粒平均粒径及PDI分为260.77±9.00nm(PDI=0.138),表面电位分别为-30.50±0.78mV,纳米粒的平均粒径随时间变化的差异无统计学意义(Plt;0.05);ICG的标准曲线为:Y=0.1538X+0.0607(R2=0.9957),纳米粒ICG的EE为86.72%;CCK-8法检测纳米粒处理后细胞活性均在90%以上;与对照组血常规及血生化指标相比,实验组指标无异常升高,14天组重要脏器HE切片无明显病理改变。<br> 结论:本研究通过薄膜水化-声震法成功制备了靶向纳米粒CREKA-ICG-LIP NPs,纳米粒具有大小均一、分散性较好、稳定性强及生物安全性高等特点。<br> 第二部分 纤维蛋白靶向纳米粒靶向能力及体内分布的实验研究<br> 目的:建立并验证心肌缺血再灌注(ischemia reperfusion,IR)模型,评价靶向纳米粒(CREKA-ICG-LIP NPs)的体内外靶向能力并观察体内分布情况。<br> 方法:通过结扎SD大鼠冠状动脉左前降支-移除结扎线的方式建立IR模型,使用心电图、TTC染色、HE染色及Masson染色等方法验证模型制备;体外靶向实验,分别将带有DiI的靶向纳米粒CREKA-ICG-LIP/DiI NPs、非靶向纳米粒ICG-LIP/DiI NPs及PBS溶液与纤维蛋白膜共孵育,观察荧光信号情况;体内靶向实验,6只IR和6只NC的SD大鼠随机分为:NC靶向组、NC非靶向组、IR靶向组及IR非靶向组(n=3只/组),尾静脉注射纳米粒溶(CREKA-ICG-LIP/DiI NPs or ICG-LIP/DiI NPs,1ml,4mg/ml),制备心脏冰冻切片,观察纳米粒和纤维蛋白分布及共定位情况;体内分布实验,靶向荧光纳米粒通过尾静脉注射到SD大鼠体内,分别在注射后1、6及24h取SD大鼠主要器官(心、肝、脾、肺、肾)制作冰冻切片观察纳米粒分布情况。<br> 结果:IR模型结扎后心电图显示Ⅲ导联ST段抬高,术后TTC染色存在心肌缺血区,术后3周HE染色及Masson染色存在心肌纤维化,提示IR模型成功建立;体外靶向实验发现,靶向组比非靶向组及PBS组纤维蛋白膜荧光信号强;体内靶向实验发现,与NC组相比IR组损伤区纤维蛋白信号更强(Plt;0.0001),与IR非靶向组相比IR靶向组发现大量纳米粒信号(Plt;0.0001)且纳米粒与纤维蛋白有良好的共定位;体内分布实验发现,循环1h后,肝脏和脾脏出现较弱荧光信号,循环6h,肝脏和脾脏信号强度增加,肾脏出现微弱荧光信号,循环24h,肝、脾和肾荧光信号较前均降低,心肺未见明显信号。<br> 结论:靶向纳米粒CREKA-ICG-LIP NPs与纤维蛋白结合能力强,体内实验发现其能通过血管内皮间隙,有效的与心肌损伤区出现的纤维蛋白结合,证实CREKA-ICG-LIP NPs纳米粒具有良好的体内外靶向能力;纳米粒体内分布主要出现在肝、脾及肾,表明其经过肝-脾系统代谢及肾脏排泄。<br> 第三部分 纤维蛋白靶向纳米粒光声成像用于检测心肌梗死区的实验研究<br> 目的:制备纤维蛋白靶向纳米粒(CREKA-ICG-LIP NPs),评价其用于检测心肌梗死区的光声成像的效果。<br> 方法:体外光声成像实验,使用光声成像仪在680nm-970nm扫描CREKA-ICG-LIP NPs(ICG,200μg/ml)纳米粒溶液,确定最佳激发波长;采集不同浓度CREKA-ICG-LIP NPs(ICG,0-400μg/ml)、CREKA-LIP NPs(2mg/ml)及PBS溶液的光声图像,并使用系统软件测量每个感兴趣区ROI(region of interest,ROI)的光声信号值;收集CREKA-ICG-LIP NPs(ICG,200μg/ml)随时间延长(0、4、8、12h)的光声图像并测量光声信号值以检测纳米粒光声稳定性;体内光声成像实验,制6只IR模型大鼠并随机分为:靶向组和非靶向组(n=3只/组),经尾静脉注射靶向或非靶向纳米粒(CREKA-ICG-LIP NPs或ICG-LIP NPs,1ml,4mg/ml),收集其在手术前、手术后、注射后0min及注射后60min心脏区域的光声图像并测量光声信号强度,图像收集完毕后,取心脏进行TTC染色。<br> 结果:体外光声成像实验发现,835nm是CREKA-ICG-LIP NPs光声成像的最佳激发波长;未包裹ICG的纳米粒(CREKA-LIP NPs)及PBS溶液无光声信号,而包裹ICG的纳米粒(CREKA-ICG-LIP NPs)有光声信号出现,其光声信号强度与纳米粒浓度有良好的线性关系,线性回归方程:Y=0.0068X+0.0983(R2=0.9943),且CREKA-ICG-LIP NPs(ICG,200μg/ml)的光声信号强度不会随时间推移而改变;体内光声成像实验发现,靶向组和非靶向组大鼠术前和术后心脏区域均未观察到光声信号,纳米粒体内循环60min后,靶向组的心脏前壁区域发现有光声信号存在,而非靶向组心脏前壁区域未见光声信号,靶向组比非靶向组光声信号值有统计学意义上升高(Plt;0.0001),TTC染色观察靶向组与非靶向组均存在心肌缺血区。<br> 结论:纤维蛋白靶向纳米粒(CREKA-ICG-LIP NPs)体外激发后可以产生光声信号并具有良好光声稳定性,体内循环后可通过损伤区增宽的血管内皮间隙到达心肌损伤区,并与纤维蛋白结合实现对损伤区特异性的光声成像。
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