磁感应热疗恶性肿瘤技术研究进展

 磁感应热疗恶性肿瘤是一种基于交变磁场辐照磁介质并通过磁感应产热杀死肿瘤病变组织的新兴技术。20世纪60年代,磁感应热疗技术兴起,围绕提高热疗效果、开发兼具多重疗效的磁性介质和优化温度场分布,开展了大量研究工作,取得了显著效果。本文总结了铁磁热籽、磁流体、磁性脂质体、磁性微晶玻璃、磁性骨水泥等的实验研究与临床应用近期进展,指出进一步提高疗效、优化治疗区热场分布中存在的问题。     

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。     

Fe3O4/碘化油磁流体的制备及其产热性能研究

采用共沉淀法制备出Fe3O4磁性纳米粒子,经油酸表面处理后分散在碘化油中,制成Fe3O4/碘化油磁流体.考察了磁流体的磁性能、稳定性以及产热性能,并通过动物实验研究了其体内产热性能和热疗安全性.结果显示,制备的Fe3O4/碘化油磁流体具有超顺磁性和良好的稳定性,在交变磁场中可产生很强的热效应,其SAR值可达到121W/g.此外,该磁流体可在交变磁场中产生足够的热量使肿瘤升温至热疗温度,同时证明其具有良好的靶向性和热安全性.     

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。     

肿瘤热疗用锰锌铁氧体纳米粒的制备及表征

以硫酸盐为原料, NaOH为沉淀剂制备了一系列MnxZn1-xFe2O4纳米粒(x=0.1,0.3,…,0.9,1.0),对其进行了X-射线衍射分析,证实其为尖晶石型锰锌铁氧体;透射电镜观察其形貌为近似球状;图像分析仪测算其平均粒径为30 nm;并进行了居里温度测定和给定交变磁场下的体外升温、恒温实验,结果显示所制备材料的居里温度随锌含量的增加而降低;在相同介质、相同质量浓度条件下,其相应磁流体体外升温实验所能达到的恒定温度亦随锌含量的增加而降低, 如在磁流体质量浓度为20 g/L时,其恒定时的温度在68～40 ℃之间.实验结果为进一步筛选出适合肿瘤热疗的材料配比及相应的质量浓度提供了理论及实验依据.     

羰基铁粉介导的动脉栓塞热疗的可行性研究

 为评价羰基铁粉作为动脉栓塞热疗的一种新型介质的可行性，通过进行羰基铁粉形态学观察和粒径分布检测，对其理化性质进行初步表征；利用L929成纤维细胞进行体外细胞实验，并进行大鼠体内毒性实验，检查羰基铁粉的细胞毒性和生物相容性；体外升温实验中，将羰基铁粉和碘油的混悬液暴露于外界交变磁场，通过设置不同的羰基铁粉含量和磁场强度，评价羰基铁粉在外界交变磁场下的升温情况；体内实验中，以正常新西兰大耳白兔作为动物模型，对其肝动脉进行经动脉栓塞热疗，对比热疗过程中肝组织温度和体温变化情况，并对热疗后兔肝进行病理学检查。细胞毒性研究表明，羰基铁粉具有良好的生物相容性；体内和体外的升温情况表明，在外界交变磁场作用下，羰基铁粉具有理想的升温特性。由此说明，对于动脉栓塞热疗来说，羰基铁粉是一种极具潜力的临床应用候选介质。     

稻壳水泥熟料煅烧试验

目的以稻壳作为水泥生产的原料之一,研究不同稻壳用量、不同率值、不同煅烧温度对煅烧成的稻壳水泥性能的影响.方法将煅烧水泥的升温方式分为A、B两组,试验确定实验室煅烧水泥的升温方式,按照煅烧升温方式B煅烧17组不同配比的水泥生料试样,煅烧产物进行水泥净浆抗压强度试验.结果从950℃左右开始升温比从室温起升温煅烧出来的水泥熟料强度高.稻壳用量在3%以内时稻壳水泥的强度和不掺稻壳的水泥强度相差不大,当稻壳用量超过3%时,随着稻壳用量的增加水泥强度下降.随着石灰饱和系数KH的增大,稻壳水泥3 d强度呈增大趋势,28 d强度呈减小趋势.稻壳水泥3 d和28 d净浆抗压强度随着煅烧温度的提高呈增大趋势.结论实验室中采用急速升温的方式煅烧出来水泥强度较好;掺入少量的稻壳对水泥强度影响不大;KH增大对稻壳水泥性能有不利影响;煅烧温度越高,煅烧成的稻壳水泥性能越好.     

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。     

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.     

利塞膦酸盐对磷硅酸钙理化及生物性能的影响

将利塞膦酸盐(0.5%和1.0%)与含有磷硅酸钙的骨水泥粉末混合后进行水化反应,测定骨水泥固化时间及抗压强度,并分析其载药前后的微观结构变化.通过细胞毒性与基因表达水平检测分析了骨水泥的生物性能.结果表明:在0.5%药物水平下,骨水泥促进成骨细胞增殖与分化效果最佳.药物可延缓骨水泥固化,但骨水泥的气孔率会随之降低且晶体结构会更加紧密.载有利塞膦酸的磷硅酸钙骨水泥具有与松质骨相似的力学强度及良好的生物相容性,作为骨组织修复材料具有很好的应用价值.     

Magnetic susceptibility measurements on metakaolin admixtured cement hydrated with ground water and sea water

The role of metakaolin in the properties of Portland cement hydrated with ground water and sea water was described by magnetic susceptibility study. Cement pastes containing 0wt%, 10wt%, 20wt% and 30wt% replacement of metakaolin and in a water/cement (W/C) ratio of 0.4 were prepared. The susceptibility at different hydration periods was determined by Faraday Curie balance and it was related to the changes in setting time and compressive strength of admixtured cement. Compared with sea water-treated cement paste, the magnetic susceptibility of ground water-treated cement paste is higher in value. The observed result shows that, irrespective of water, the magnetic susceptibility increases with increasing metakaolin percentage replacement level in cement.     

一种改进型透磷灰石骨水泥的组织学实验研究

在β-TCP+MCPM骨水泥的基础上添加α-TCP,得到一种改进型透磷灰石骨水泥.以传统的透磷灰石骨水泥为对照组,对其做了肌内植入试验,骨内植入试验,结果表明:两种骨水泥植入肌肉后引起轻微的炎症反应,实验组引发炎症反应的程度小于对照组,4周后炎症反应均基本消失.对照组在体内的降解率大于实验组.制备的复合骨水泥克服了透磷灰石骨水泥浸泡容易溃散等缺点,并且有着比传统的透磷灰石骨水泥更好的组织学相容性.     

A new bone repair scaffold combined with chitosan/ hydroxyapatite and sustained releasing icariin

Icariin, a plant-derived flavonol glycoside, has been proved as an osteoinductive agent for bone tissue engineering. A new bone repair scaffold was generated by thorough mixing of icariin and chitosan/ hydroxyapatite （icariin-CS/HA） using freeze-drying technigue. Characteristics of morphology, mechanical properties, biocompatibility, drug release behavior and bone repair abilities in vivo were evaluated. The results show that drug loading process of icariin did not affect physical structure of CS/HA composite significantly but decreased mechanical properies of CS/HA composite, which happened with a high dosage; icariin-CS/HA had favorable cell compatibility and promoted osteogenic differentiation of hBMSCs; the controlled release of icariin was satisfactory and the release retained after 90 d in vitro. In addition, icariin-CS/HA scaffolds had favorable osteoconduction and osteoinduction in vivo, and could fill bone defect sites and stimulate newborn bone tissues formation at early stage. On the basis of these data, icariin-CS/HA is believed to be an optical bone repair scaffold for tissue engineering.     

应用新西兰白兔验证可降解网状微孔球囊联合钙盐骨水泥治疗骨折的作用

摘要: 目的通过观察新西兰白兔股骨内植入材料的降解及血液指标的变化验证可降解网状微孔球囊联合钙盐骨水泥治疗骨折的作用。方法根据植入物不同分为实验组( 植入可降解网状微孔球囊及钙盐骨水泥) 和对照组( 植入钙盐骨水泥) ,对术前、术后1,3,6个月的血液指标进行组间及组内比较,并通过影像学及病理学对植入物降解和骨组织生长匹配情况进行对比分析。结果实验组和对照组血液指标无明显改变; 在体内无明显免疫反应; 骨组织均可伸入到骨水泥间隙内,取代降解的骨水泥,形成规则的骨小梁结构; 实验组骨小梁较对照组粗大致密、分布规则。结论通过新西兰白兔验证了可降解网状微孔球囊联合钙盐骨水泥对活体无明显免疫反应,并利于骨折的修复愈合。     

碳酸钠液相改性硅-磷酸钙复合骨水泥研究

以质量分数70%的硅酸三钙(Ca3SiO5,C3S)和30%磷酸氢钙(CaHPO4·2H2O,DCPD)复合得到的DCP30粉体材料为固相,以不同浓度碳酸钠溶液为液相,得到碳酸钠改性骨水泥材料。使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、万能材料试验机等手段对不同浓度改性材料进行表征。结果显示:添加碳酸钠液相,骨水泥初、终凝时间分别缩短至16和55min;调控碳酸钠液相浓度,可以实现短期抗压强度优化;使用碳酸钠后,固化自发生成羟基磷灰石(HA)。浸泡模拟体液(SBF)7天,材料表面覆盖HA沉积层,生物活性优越。碳酸钠液相改性硅-磷酸钙复合骨水泥体系的水化性能、短期力学性能以及生物活性均优于Ca3SiO5水泥和未改性硅-磷酸钙复合骨水泥,是一种良好的生物活性骨修复材料。     

Injectable Premixed Cement of Nanoapatite and Polyamide Composite

A new type of injectable premixed bone cement consisting of nano-hydroxyapatite (n-HA) and polyamide 66(PA66) composite is investigated.This cement can be handled as paste and easily shaped.which can set in air,in physiological saline solution and in blood.The setting time,injectability and compressive strength of the cement largely depend on the ration of liquid to powder (L/P),Moreover,the content of n-HA in composite also affects the compressivce strength and injectability of the cement.The premixed composite cement can remain stable in the package for a long period and harden only after delivery to the defects site.The results suggest that injectable premixed cement has a reasonable setting time,reasonable viscosity for injecting,excellent washout resistance and high mechaical strength,which can be developed for root canal filling,sealing and various bone defects augmentation.     

Kiel骨理化性能的实验分析

对牛密质Kiel骨的理化性能进行了研究,分析了Kiel骨的理化性能和其临床应用之间的关系,以便对Kiel骨的性能进行改进并寻找异种骨材料加工的新方法.采用牛腿骨骨干根据Salama报道的方法制备了Kiel骨,并对材料进行红外光谱(FTIR)、X射线衍射光谱(XRD)、差热扫描分析(DSC)、单轴拉伸力学性能测试.结果表明经过一系列处理后,Kiel骨的无机成分主要是与人骨天然成分相同的羟基磷灰石,同时这种加工方法对有机成分的脱除并不彻底,经H2O2处理后,胶原蛋白只发生变性而并没有被脱除,这种结构变化使Kiel骨的力学性能下降.Kiel骨由于脱除了主要的免疫原性物质,其它的弱抗原物质发生蛋白质变性,其免疫原性较弱,但由于蛋白质变性降低了它的力学强度,同时也影响了胶原蛋白的生理功能,使植入材料的成骨性能较差,影响了其在临床上的广泛应用,采用温和的脱蛋白剂替代强氧化剂能够改善Kiel骨的理化性能.     

磁性温敏复合微球的制备及磁场作用下的药物缓释行为

采用无皂乳液聚合的方法将Fe3O4与温敏性N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酰胺共聚物[P(NIPAAm-co-Am)]复合,制备了具有核壳结构的磁性温敏复合微球,并研究了其在60kHz,6.5kA·m-1交变磁场作用下的磁热性能和药物缓释行为.结果表明,所制备的Fe3O4/P(NIPAAm-co-Am)复合微球具有良好的磁热性能,20min内即可使自身温度升高到温敏聚合物的最低临界溶解温度(LCST),约为42°C.复合微球在连续和间歇磁场作用下的药物释放行为显示,间歇性施加磁场能够延长药物的释放周期,而且能够有效增大药物的积累释放量.因具有良好的磁热和药物缓释性能,所制备的聚合物微球有望同步实现肿瘤热疗和化疗药物的可控释放.