肿瘤主动靶向磁性纳米粒子研究现状及其在肿瘤热疗中的应用

 磁性纳米粒子已广泛应用于肿瘤的成像和治疗,但限制其临床应用的重大障碍是纳米粒子在肿瘤部位不能达到足够的浓度。主动靶向磁性纳米粒子是磁性纳米粒子表面偶联特定的靶向配体,靶向性结合特定的肿瘤细胞。靶向配体的选择是提高主动靶向性的关键。主动靶向性提高了磁性纳米粒子在肿瘤组织内的浓度,减少对正常组织的毒性,从而使其在肿瘤成像与治疗成为可能。磁感应热疗利用磁介质在外加交变磁场的作用下感应发热,是一种新型的具有前景的肿瘤治疗手段。依靠磁性纳米粒子主动靶向性,磁感应热疗将更好地实现细胞内热疗,提高肿瘤治疗的疗效。     

磁感应热疗治疗肿瘤研究进展和临床试验

 靶向磁感应治疗癌症在肿瘤治疗方面是一项突破性的技术,该技术基于磁感应热疗（MIH）应用于癌症的治疗,具有广阔的发展前景。德国、美国及日本在该领域的研究已有显著成果,并进入临床试验。中国在该领域经过十多年的探索,一些研究所已进入国际前沿。其中,清华大学在磁感应热疗方面得到了许多成果,尤其是将磁感应热疗系统应用于临床试验。本文概述磁感应热疗用于癌症治疗方面的研究进展。     

磁感应治疗研究和临床试验

 肿瘤磁感应加温治疗是近年来兴起的一项新型肿瘤治疗技术。该技术利用定位导入肿瘤靶区的磁性介质在交变磁场下的磁化损耗产热,对恶性肿瘤实施磁介导加温治疗。研究表明,肿瘤组织在交变磁场诱导的磁热效应下升温至40～70℃时,靶区沉积的热能作用可特异性杀死癌细胞,抑制癌症复发和转移,并可激发机体的抗癌免疫效应,进一步增强治疗效果,是一种简便易行、安全有效的肿瘤治疗方法。磁感应加温治疗在肿瘤治疗的特异性、靶向性等方面显现出其独特优势,已引起了国内外肿瘤临床治疗界的极大兴趣。本文对实验室近年来开展的基于多种磁性介质的肿瘤磁感应热疗研究进行了综述,主要包括磁感应治疗设备研制、热疗用磁性介质研发和磁热疗生物医学实验研究3个方面。在这些研究的基础上,肿瘤磁感应热疗的临床前实验已经完成,目前已经开展一期临床试验研究。     

磁感应热疗联合艾迪对Daudi细胞作用的研究

 为研究磁感应热疗联合艾迪注射液对人淋巴瘤Daudi细胞的作用,首先进行磁性介质对Daudi细胞生物相容性的研究以及磁性介质升温性能的检测,运用CCK-8法测出不同艾迪药物质量浓度对细胞增殖率的影响选出本实验工作浓度,将对数生长期的人淋巴瘤细胞Daudi分别暴露于磁场、艾迪注射液、磁场与艾迪联合作用下,采用流式细胞技术分析各组实验作用下对细胞凋亡、细胞周期的影响。结果表明：本实验选用的不锈钢空心球具有良好的发热效率以及细胞相容性;本研究选用75 mg/mL作为工作浓度;磁感应热疗作用Daudi细胞后,细胞存活率为（78.48±0.95）%,联合艾迪注射液治疗后,细胞存活率为（9.25±2.05）%（P<0.01）;磁感应热疗联合艾迪注射液能够增加细胞凋亡率,而对细胞周期改变不明显。由此可知,磁感应热疗磁性介质应用于淋巴瘤治疗在细胞水平是可行的;磁感应热疗单独使用可以诱导Daudi细胞凋亡,艾迪注射液与其联合应用时能表现出协同抗淋巴瘤细胞作用。     

应用于肿瘤磁感应热疗技术的磷酸钙磁性骨水泥介质的研究

 磁性骨水泥是一种能兼顾骨修复和肿瘤热疗的新型磁感应热疗介质.为了获得性能优良的磁性骨水泥,本研究选择7 种微米级金属介质,分别对其形貌、升温能力、磁学性能进行筛选,筛选出性能优良的磁性介质.优选出的磁性介质与磷酸钙骨水泥按照不同比例混合,制备出不同配比的磁性骨水泥.通过测试凝固时间、抗压强度、体外升温等指标,进一步确定了磁性骨水泥的最优配比,为其应用提供了实验依据.     

抗EV71多克隆抗体偶联的靶向磁性纳米颗粒对病毒的特异性富集

 手足口病是幼儿和儿童常见的一种传染病,严重时会引起患者死亡。EV71病毒（人肠道病毒71型）是引起手足口病的一种主要病毒。为寻求一条快速诊断EV71病毒感染的新方法,将兔抗EV71多克隆抗体,通过戊二醛交联法偶联在氨基硅烷修饰的磁性纳米颗粒表面,获得抗EV71多克隆抗体偶联的靶向磁性纳米颗粒用于EV71病毒的检测。通过酶联免疫、免疫荧光方法证实了抗体耦合在磁性纳米颗粒表面,并通过BCA法测得其耦合的效率为94.1%。采用抗体偶联的磁性纳米颗粒对EV71病毒液中的病毒抗原进行吸附,通过ELISA法检测上清液中病毒含量的变化,并对磁性纳米颗粒表面吸附的病毒进行免疫荧光和核酸PCR检测,证明了抗体偶联的磁性纳米颗粒可以与病毒抗原特异性结合。由于该纳米颗粒同时具有抗体的靶向性和磁性颗粒的磁响应性,对病毒抗原有较好的特异性吸附能力,可以用于低浓度大样本的EV71病毒抗原的富集检测。利用抗体偶联的靶向磁性纳米颗粒,同时具有可在病毒感染的细胞周围特异性富集和磁颗粒可在交变磁场下感应升温的双重功能,将其作为磁感应热疗的靶向介质,有望研制出病毒感染性疾病磁感应热疗的靶向介质,为靶向热疗病毒感染性疾病提供新的尝试。     

细胞内磁热疗研究概述

热疗即加热疗法,是指通过升高肿瘤温度,利用热能杀灭癌细胞和肿瘤组织的一种物理疗法．通过在磁性纳米粒子表面进行各种修饰,提高磁性纳米粒子进入肿瘤细胞的效率及选择性,在体外交变磁场的作用下促使进入细胞内的纳米磁性粒子产热而杀伤肿瘤细胞,这种方法称为细胞内磁热疗．作者就肿瘤细胞内磁热疗的研究进展作一综述．     

热疗的发展历程与展望

 热疗是一种历史悠久的疾病治疗方法,在中国和世界各地都有用热疗治愈疾病的历史记载.本文主要从技术、产品和临床3 个方面综合回顾了现代热疗的发展历程,分析了微波、射频、超声等热疗技术的进步和磁感应热疗等新型热疗技术的出现.分析表明,目前热疗已经发展到了一个新的高度,可以实现更高的治疗温度,温度控制更精确,副作用更小,疗效更好;在肿瘤治疗领域,热疗甚至有可能成为一种新的主流治疗手段,在一些常见的良性疾病治疗方面也将得到更广泛的应用.     

用于高效磁转染的鱼精蛋白修饰的铁氧磁性纳米粒研究

 功能化铁氧磁性纳米粒在生物医学中应用广泛,可用于肿瘤磁感应热疗、磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging,MRI）、药物输送及磁转染等方面。为了探讨鱼精蛋白功能化修饰的铁氧磁性纳米粒的制备及其作为基因载体在体外磁转染中的可行性,采用共沉淀法制备Fe3O4磁性纳米粒,经表面氨基化修饰后在其表面偶联鱼精蛋白。利用透射电镜、傅里叶红外光谱仪、zeta电位与粒度分析仪等,对磁性纳米粒进行形态、粒径及zeta电位分析等表征检测。共聚焦显微镜观察磁转染方法转染报告基因绿色荧光蛋白质粒pEGFP-N1进入HepG2细胞的表达,以真核转染试剂vigofect为对照。结果显示,实验中制备的磁性纳米粒粒径10nm左右,在交变磁场下具有良好的升温性能。鱼精蛋白功能化修饰磁性纳米粒后,其zeta电位进一步增大,更利于与DNA有效结合,在HepG2细胞系,其转染pEGFP-N1质粒的效率高于vigofect。研究表明,鱼精蛋白功能化修饰的铁氧磁性纳米粒可作为磁转染的有效载体,由于其同时具备在交变磁场下升温的性能,在基因治疗联合热疗的研究领域具有一定的应用价值。     

磁感应热疗联合内放疗的新型肿瘤治疗技术

 磁感应热疗是一种融合了生物技术、新材料的新型热疗方法,它利用铁磁性物质可在交变磁场下感应升温的物理特性,将毫米级(合金热籽)、微纳米级(磁流体)的铁磁性物质植入到肿瘤组织内进行热疗.磁感应热疗具有靶向性强、升温可控、诊断和治疗同步化等诸多优点,给人类治疗肿瘤带来了新的希望和契机.     

Heating effect and biocompati bility of bacteri al magnetoso mes as potential materials used in magnetic fluid hyperthermia

Magnetic fluid hyperthermia (MFH) promises to be a viable alternative in the treatment of localized cancerous tumors.The treatment consists of introducing nanoparticles as energy absorbent agents in tu...     

FeCuNbSiB微晶软磁材料的成分,组织及热处理工艺选择原则

文中讨论了新型超微晶软磁合金－ＦｅＣｕＮｂＳｉＢ合金的成分，组织及热处理工艺选择原则。通过实验证明了采用合适的成分和热处理工艺，可ｅＣｕＮｂＳｉＢ非晶转变为纳米级超微晶合金。该合金具有较高的饱和磁感应强度，高磁导率，低矫无顽力和低铁损的优良综合磁性能。     

磁处理降低焊接残余应力中磁场方向的影响

为了解磁处理可降低铁磁性材料残余应力的内在机理和作用规律,通过实验研究了焊接试板在经不同磁场方向的磁场处理前后的残余应力分布,发现焊板平面内垂直于焊缝方向磁场处理后,焊缝区附近的残余应力有明显的降低;沿板厚方向磁场处理后,焊缝区附近残余应力也有所下降;而磁场方向沿焊缝方向进行处理,残余应力降低不明显。这说明磁场方向垂直于最大主应力方向时最有利于残余应力的降低。该文还初步分析了磁处理降低焊接残余应力时,磁场方向影响其效果的机理。     

磁场处理强化水溶液蒸发效能的研究

溶液经过磁处理后，结构发生变化，从而其物理及化学性质产生影响，本文研究了溶液（水及糖液等）经过磁场处理后其传热特性的变化，探讨磁处理过程的作用规律，为磁处理技术能够更好地应用提供必要的实验基础。     

强磁场在金属材料制备中应用研究的进展

强磁场下金属材料制备加工过程是一个新兴的研究领域,近年来发展迅速.作者综述了这一领域的主要进展,重点讨论了强磁场的晶体取向作用、磁场对金属凝固的作用、磁场下金属热处理和磁场的相变热力学效应等,指出强磁场对金属材料制备的影响是独特和复杂的,具有广阔的发展前景.同时分析了需进一步研究的主要方向.     

磁感应热疗联合125I籽源近距离放疗研究

 磁感应热疗植入合金热籽与放射籽源在尺度上处于同一水平,当热籽和放射籽源同时植入肿瘤组织,热场和辐射将共同作用于肿瘤细胞,提高肿瘤细胞的杀灭作用.本文应用电磁学理论计算射频磁场中热籽和放射籽源的产热功率.并将不同分布的热籽和放射籽源置于磁感应设备射频磁场中,调节磁场参数,观察不同条件下的温升曲线.同时研究了放射籽源在磁感应射频磁场下的升温情况以验证放射籽源的安全性,以及合金热籽与放射籽源混合排布情况下的升温情况以验证联合治疗的有效性.理论计算和实验结果表明,放射籽源在磁感应治疗射频磁场下(50~500kHz)磁热效应不显著,其用于热放疗的安全性得到验证.将放射籽源与热籽混合植入琼脂体模和离体肌肉组织,在介质植入区域内温度均远超过43℃,可实现植入区域内热疗对放疗的增敏作用.     

室温磁致冷的仿真与分析

室温磁致冷技术尚处于样机研制阶段,仿真分析可以简化该过程。借助有限元分析工具计算磁场分布,并将工质细化然后结合磁工质材料磁热特性计算工质微元完整循环中的热量变化,最后求和近似得到磁致冷装置的整体运行特性。针对一种简化室温磁致冷原理样机的Ericsson循环制冷过程进行详细的计算。仿真结果表明提高循环的制冷温跨可增大总回热量,但是制冷效率将会降低。该方法有助于综合评定室温磁致冷装置的设计效果、指导室温磁致冷机的研制过程。     

磁热耦合下不同注射方式对温度场的影响

磁流体热疗是具有生物相容性的磁性纳米流体注射到靶向肿瘤组织,通过施加交变磁场使注射区域升温达到杀死肿瘤组织目的。热疗期间的温度分布是磁热疗的关键因素,它直接影响了治疗效果。为分析不同注射方式对治疗效果的影响,本文采用有限元方法,建立磁热耦合模型,分析亥姆霍兹线圈产生磁场的均匀性,讨论了不同电流大小对磁场强度以及温度分布的影响。为了提升治疗效果,分析了不同注射方式对温度分布的影响,并以有效治疗体积这一参数较好的量化了治疗效果。结果表明：亥姆霍兹线圈作为磁场发生装置产生的磁场均匀性较高,不均匀度偏差在1%以内,通入线圈的电流每增加1A,磁场强度增加195.3 A/m;外加磁场条件相同,采用中心点注射时,组织内的温度最高为49.8℃,有效治疗体积最大为1 156.4 mm3,效果最好;调节外加磁场,使组织内最高温度保持48℃时,采用多点注射时有效治疗体积最大为1 530.7 mm3,治疗效果最好。因此,采用多点注射技术可以使治疗区域温度分布较为均匀,达到更好的治疗效果。