FeOAntibody納米生物材料的制備及其在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用PPT課件

1、1本文的研究背景及意義：本文的研究背景及意義：u磁性納米顆粒具有粒徑小、比表面積大、磁響應(yīng)性、超順磁性，磁性納米顆粒具有粒徑小、比表面積大、磁響應(yīng)性、超順磁性，高矯頑力、低居里溫度等特點被廣泛的應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。高矯頑力、低居里溫度等特點被廣泛的應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。但由于納米顆粒較高的表面能，納米顆粒間容易發(fā)生團聚，從但由于納米顆粒較高的表面能，納米顆粒間容易發(fā)生團聚，從而影響其穩(wěn)定性。同時納米顆粒本身并非機體自身物質(zhì)，容易而影響其穩(wěn)定性。同時納米顆粒本身并非機體自身物質(zhì)，容易被肝脾等巨噬細胞識別吞噬，難以在機體內(nèi)部長循環(huán)，這些都被肝脾等巨噬細胞識別吞噬，難以在機體內(nèi)部長循環(huán)，這些都限制

2、了磁性納米材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展。限制了磁性納米材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展。u本文使用雙羧基本文使用雙羧基PEG修飾修飾Fe3O4納米顆粒，通過納米顆粒，通過PEG的電荷的電荷效應(yīng)和空間位置來減小納米顆粒之間的團聚，同時在效應(yīng)和空間位置來減小納米顆粒之間的團聚，同時在Fe3O4PEG上偶聯(lián)抗體，通過抗原抗體的特異性靶向作用，上偶聯(lián)抗體，通過抗原抗體的特異性靶向作用，最終在一定程度上可以幫助納米顆粒逃避巨噬細胞的非特異性最終在一定程度上可以幫助納米顆粒逃避巨噬細胞的非特異性吞噬，在機體內(nèi)部長循環(huán)下，靶向作用于病變組織器官，最終吞噬，在機體內(nèi)部長循環(huán)下，靶向作用于病變組織器官，最終可以實現(xiàn)可以實現(xiàn)

3、MRI造影，熱療等。造影，熱療等。第1頁/共9頁2Ruirui Qiao, Qiaojuan Jia, Mingyuan Gao. Receptor-Mediated Delivery of Magnetic Nanoparticles across the BloodBrain Barrier. 血腦屏障是一種物理和生理性屏障，它控制著分子從體循環(huán)到大腦軟細胞的通道。 其中只有非電離，親脂性的，低分子量的分子可以很輕松通過血腦屏障。而極性分子和小離子一般不能通過。 血腦屏障是一種自然保護途徑，使得大腦免受各種生理循環(huán)毒素和受感染細胞的侵襲。 同時它也限制了大腦對診斷治療造影試劑方面的攝取，從

4、而在某些程度上限制了大腦影像醫(yī)學(xué)方面的發(fā)展。Receptor-Mediated Delivery of Magnetic Nanoparticles across the BloodBrain Barrier 靶向運輸穿越血腦屏障是目前診斷治療神經(jīng)障礙等方面疾病最具挑戰(zhàn)靶向運輸穿越血腦屏障是目前診斷治療神經(jīng)障礙等方面疾病最具挑戰(zhàn)性的研究領(lǐng)域。目前穿越血腦屏障有性的研究領(lǐng)域。目前穿越血腦屏障有3種類型，分別是被動運輸，介導(dǎo)運種類型，分別是被動運輸，介導(dǎo)運輸和囊泡運輸。而使用受體介導(dǎo)運輸系統(tǒng)是目前公認的幫助分子等通過血輸和囊泡運輸。而使用受體介導(dǎo)運輸系統(tǒng)是目前公認的幫助分子等通過血腦屏障的最非侵襲

5、的途徑。腦屏障的最非侵襲的途徑。第2頁/共9頁3Fe3O4PEGOCCONH LfCOPEGOCNHLfPEG的作用的作用提高納米粒子的生物相容性提高納米粒子的生物相容性裸露的一端提供了活性基團，從而有利于繼裸露的一端提供了活性基團，從而有利于繼續(xù)偶聯(lián)其他生物分子續(xù)偶聯(lián)其他生物分子 Lf是一種哺乳類動物乳鐵蛋白，它的受體存在于血腦屏障的內(nèi)皮細是一種哺乳類動物乳鐵蛋白，它的受體存在于血腦屏障的內(nèi)皮細胞上，相比于轉(zhuǎn)鐵蛋白和胞上，相比于轉(zhuǎn)鐵蛋白和OX-26(一種抗一種抗tf受體的抗體），受體的抗體），Lf具有更高具有更高的大腦攝取，因而是一種很好的大腦靶向基團，也可以用于大腦藥物的大腦攝取，因而是一

6、種很好的大腦靶向基團，也可以用于大腦藥物運輸?shù)?。運輸?shù)?。降低納米粒子之間的團聚，在一定程度上使得降低納米粒子之間的團聚，在一定程度上使得納米粒子逃避巨噬細胞等的非特異性吞噬納米粒子逃避巨噬細胞等的非特異性吞噬增加納米粒子的內(nèi)皮滲透性，從而更有利于納米粒增加納米粒子的內(nèi)皮滲透性，從而更有利于納米粒子通過血腦屏障子通過血腦屏障第3頁/共9頁4圖1圖2 圖1a為PEG修飾的Fe3O4納米粒子的電鏡圖，b為納米粒子的粒徑分布，納米粒子的平均粒徑為16.5nm，c圖為PEG修飾的納米粒子室溫下的磁化曲線。圖2為Fe3O4納米顆粒和表面偶聯(lián)了抗體Lf后Fe3O4納米顆粒的水動力尺寸圖，從圖中可以看出偶聯(lián)了

7、抗體Lf后水動力尺寸略微增大，而這也從一方面說明了Lf修飾到了Fe3O4納米顆粒表面。第4頁/共9頁5體外實驗：體外實驗： 通過18個小時的孵化后收集Fe3O4-Lf和Fe3O4納米粒子的量，分析其中的鐵含量，從上表中可以看到無論是0.04mg/ml還是0.1mg/ml的納米粒子，在Lf加入了其中之后，納米粒子通過血腦屏障率明顯提高，而沒有接Lf抗體的Fe3O4納米粒子也有一定的通過率可能是由于PEG的修飾使得納米粒子本身也具有一定的通過性。第5頁/共9頁6體內(nèi)實驗：體內(nèi)實驗： 體內(nèi)實驗通過使用SD老鼠作為動物模型，左圖為通過注射進入納米粒子24h后對老鼠大腦各組織進行MR成像，從而對比注入F

8、e3O4納米粒子和Fe3O4-Lf納米粒子之間的T2值。從上圖可以看到無論是丘腦，腦干，額皮質(zhì)還是皮質(zhì)，注入Fe3O4-Lf納米顆粒后造影的 T2值明顯低于注入了Fe3O4納米顆粒，而這也說明了Fe3O4-Lf納米顆粒相比于Fe3O4納米顆粒更有利于通過血腦屏障。右圖a,c分別為沒注入納米粒子后 T2成像，b，d分別為注入Fe3O4-Lf和Fe3O4納米顆粒15min后的T2成像，從圖中可以看到注入Fe3O4-Lf納米顆粒后的影像增強更多。第6頁/共9頁7一、一、PEG修飾的修飾的Fe3O4納米顆粒的制備：（一鍋法）納米顆粒的制備：（一鍋法）1. 2.1gFe（acac)3（6mmol），7.9ml油胺（24mmol)，24g雙羧基PEG（分子量2000,12mmol），溶解于100ml的二苯醚中，通N2的情況下，400rpm攪拌2h去除O2.2. 反應(yīng)體系升溫至80，持續(xù)4h后體系10min內(nèi)快速升溫，持續(xù)30min.3. 使用乙醚沉淀出生成的Fe3O4納米顆粒，然后納米顆粒重分散于乙醇中，再加入乙醚沉淀，重復(fù)3次。最后納米顆粒保存于2次水或PBS中。1. 2mg的Fe3O4納米顆粒溶解于950l，0.01M的PBS中，再向其中加入EDC(2.5mol)和NHS（6.25mol），體系維持15min。2. 將0.5mg的Lf抗體加入50l的0.01M