论文裸鼠移植瘤相变型液态氟碳纳米粒超声显像实验，本文是实验研究相关论文范文检索和裸鼠和相变和实验研究类论文范文检索.
牛诚诚 徐 燕 朱礼君 廖丫聪 刘明辉 彭清海
摘 要 目的 制备一种载超顺磁性氧化铁纳米粒（Fe3O4）包裹全氟正戊烷（PFP）的相变型液态氟碳超声造影剂PFP-MPLGA纳米粒,观察其在裸鼠移植瘤内发生相变及增强超声显像的效果,探讨其对肿瘤组织的作用.方法 用单乳化法制备PFP-MPLGA纳米粒,检测其一般特性；对裸鼠移植瘤局部注射纳米粒,用近红外线照射肿瘤部位,用超声诊断仪观察纳米粒相变后增强超声显像的效果.结果 成功制备出PFP-MPLGA纳米粒；裸鼠瘤内局部注射纳米粒后,近红外线照射可致其相变,显著增强超声显像；肿瘤组织HE染色观察到肿瘤组织内有大量空泡产生.结论 PFP-MPLGA纳米粒在近红外线照射下能在移植瘤内发生相变增强超声显像,且能起到消融肿瘤组织的作用.
关键词 超声检查；造影剂；液态氟碳；相变；超顺磁性氧化铁；裸鼠
［中图法分类号］R445.1
［文献标识码］ A
Study of phase shift perfluorocarbon nanoparticles for contrast-enhanced ultrasound imaging of nude mice xenotransplanted tumors in vivo
NIU Chengcheng,XU Yan,ZHU Lijun,LIAO Yacong,LIU Minghui,PENG Qinghai
Department of Ultrasound,the Second Xiangya Hospital,Central South University,Changsha 410011,China
ABSTRACT Objective To prepare the phase shift perfluorocarbon nanoparticles loading superparamagnetic iron oxides and PFP（PFP-MPLGA）, and study on its ability of phase tranormation thus enhancing ultrasound imaging for mice xenotransplanted tumors in vivo,and to investigate the effect to tumor tissue. Methods PFP-MPLGA nanoparticles were made by single emulsion methods and their characterization were tested. The nanoparticles were injected into nude mice xenotransplanted tumors, and the tumors were irradiated by infrared ray, the effects of enhanced ultrasound imaging of tumors were observed after phase shift. Results The PFP-MPLGA nanoparticles were succesully prepared. After intra tumors injection of nanoparticles in nude mice,the infrared radiation could lead to the phase tranormation of the nanoparticles and enhanced ultrasound imaging. A large number of vacuoles in the tumor tissue were observed under HE staining. Conclusion The PFP-MPLGA nanoparticles can enhance ultrasound imaging by infrared irradiation in the xenotransplanted tumor,and can play a role in tumor tissue ablation.
KEY WORDS Ultrasonography; Contrast agent; Perfluorocarbon; Phase shift; Superparamagnetic iron oxides; Nude mice
随着超声分子影像学的发展,纳米级的超声造影剂已成为研究热点.近年来,液态氟碳用作超声造影剂的研究引起学者的关注,当外界压力减小至气化压力阈值或温度升高至沸点以上时,如加热、超声及激光作用下,可发生液-气相转变,从而增加声学发射.本实验拟制备一种将超顺磁性氧化铁纳米粒（superparamagnetic iron oxides,Fe3O4）和具备液气相变功能的全氟正戊烷（perfluoropentane,PFP）包裹在乳酸羟基乙酸聚合物（poly lactic-co-glycolic acid,PLGA）中的纳米粒,研究其在近红外线辐照下发生液气相变,达到增强超声显影的目的.
材料与方法
一、材料与仪器
乳酸羟基乙酸聚合物（PLGA,聚合比为50 ∶ 50,山东医疗器械研究所）,油酸修饰氧化铁（Fe3O4,美国Ocean Nano Tech公司）,液态氟碳PFP（法国Elf Atochem公司）,聚乙烯醇（PVA,美国Sigma公司）；超声诊断仪（德国西门子公司,S 3000）；近红外线灯（荷兰Philips公司）,人淋巴瘤U937细胞株（购于中南大学湘雅二医院）,雌性BALB/c裸鼠10只（6~8周,购于中南大学湘雅二医院）.
二、PFP-MPLGA纳米粒的制备及一般性质检测
采用单乳化法,将PLGA 100 mg加至3 ml二氯甲烷中,再加入一定量Fe3O4充分搅拌至其完全溶解,然后加入适量PFP,轻微振荡混匀,加入5% PVA溶液10 ml,冰浴下声振仪声振180 s,最后加入2%异丙醇溶液20 ml,冰浴下搅拌2 h,使纳米粒表面固化,双蒸水洗涤、离心,收集纳米粒,将其置于4 ℃冰箱中保存.
采用相同方法制备载Fe3O4而不加PFP的MPLGA纳米粒作为MPLGA组.
将适量PFP-MPLGA纳米粒双蒸水稀释,用扫描电镜观察其表面形态,透射电镜观察其内部Fe3O4的分布,激光测径仪检测其粒径大小和分布.
三、细胞培养及裸鼠荷瘤模型的建立
人淋巴瘤U937细胞用含10％胎牛血清的1640培养液常规培养.用0.25％胰蛋白酶消化细胞,传代培养2～3代,取对数生长期细胞进行实验.
将处于对数生长期的U937细胞消化后,调整细胞浓度为5×107/ml,取0.2 ml接种于裸鼠背部皮下,待荷瘤鼠肿瘤直径约7～10 mm时进行实验.
四、近红外线照射致纳米粒相变及超声显像裸鼠移植瘤
将荷瘤鼠分为两组,每组5只,PFP-MPLGA组注射PFP-MPLGA纳米粒 0.2 ml（0.3 mg/ml）,MPLGA组注射MPLGA纳米粒 0.2 ml（0.3 mg/ml）.以3%钠 1 ml/kg 腹腔注射麻醉实验动物.采取肿瘤内注射方式,注射后即刻用近红外线灯（功率100 W）照射肿瘤部位4 min,使用西门子S 3000超声诊断仪,探头频率7~10 MHz,机械指数0.05,谐波成像.采集纳米粒注射前,注射后10 s、1 min及4 min的超声图片,用DFY超声图像定量分析软件对比分析超声灰度值变化.
五、肿瘤组织病理检测
给予过量钠处死荷瘤鼠,取出肿瘤组织共10个（每组5个）,用4%多聚甲醛固定,石蜡包埋、切片,进行HE染色.
六、统计学处理
应用SPSS 17.0统计软件,计量资料以 x&plun;s表示,两组比较行t检验；多组比较采用单因素方差分析.P<0.05为差异有统计学意义.
结 果
一、PFP-MPLGA纳米粒的制备及一般性质检测
成功制备出载Fe3O4包裹PFP的PFP-MPLGA纳米粒乳液,其外观呈均匀浅褐色乳液.扫描电镜观察PFP-MPLGA纳米粒呈球形,形态规则,表面光滑,大小均匀（图1A）.透射电镜观察PFP-MPLGA纳米粒呈球形,其内可见大量Fe3O4颗粒较均匀分布于纳米粒壳层结构中（图1B）.激光粒度分析仪检测其粒径约（289.66&plun;68.23）nm （图1C）.
二、纳米粒相变及超声显像裸鼠肿瘤
在注射PFP-MPLGA纳米粒或MPLGA纳米粒前,基波模式下,裸鼠移植瘤呈圆形或卵圆形低回声结节；谐波模式下,移植瘤未显示；注射PFP-MPLGA纳米粒后10 s,基波模式下,移植瘤内部回声强于造影前；谐波模式下,移植瘤增强由中心注射点开始逐渐增强.注射PFP-MPLGA纳米粒后1 min及4 min,基波模式下,移植瘤内部回声逐渐增强；谐波模式下,移植瘤回声逐渐增强几乎占据整个肿瘤组织（图2A~D）.MPLGA组MPLGA纳米粒在基波和谐波模式下,移植瘤回声均无明显变化（图2E~H）.PFP-MPLG组注射PFP-MPLGA纳米粒后谐波模式和基波模式下回声强度高于造影前（P<0.05）,见表1,2.
三、肿瘤组织病理检测结果
注射PFP-MPLGA纳米粒后近红外线照射4 min的肿瘤组织疏松不完整,其内出现大量空泡,相变产生的气泡消融了相变区域的部分肿瘤组织（图3A）；而注射MPLGA纳米粒后近红外线照射4 min,肿瘤组织内未见空泡产生,肿瘤组织致密完整（图3B）.
讨 论
微米级超声造影剂早期用作超声分子探针,由于其内充有氟碳气体,可以成百倍地增加超声信号,能够为超声显像提供较好的信噪比,但其粒径较大,很难穿过血管内皮到达相应的靶组织,限制了特定靶组织的显影.
液态氟碳是全氟碳化合物的一种,在临床工作中常被制成乳剂使用,近年来因其可用作超声造影剂引起学者的关注［1］.当液滴表面压力减低至气化压力阈值或温度升高至沸点以上时（如加热、超声及激光作用下）,可发生液－气相转变产生微泡,从而增加声学发射［2-3］.本实验采用简单的单乳化法制备了载Fe3O4包裹PFP的相变纳米粒即PFP-MPLGA,并使用近红外线辐照激发纳米粒相变.结果表明,近红外线辐照能促使肿瘤内纳米粒相变产生气泡并增强肿瘤超声显影.
本实验中采用的PFP-MPLGA的内核PFP的沸点为29 ℃,制成纳米粒后其相变温度显著增高,液态氟碳液滴越小,其相变温度就越高［4］.作者前期研究发现,平均粒径300 nm的PFP-MPLGA纳米粒相变温度55~60℃.本实验采用的PFP-MPLGA其外壳包被了具有磁共振显影功能的Fe3O4,Fe3O4纳米粒是常用的磁共振阴性对比剂,具有良好的磁敏感性,可降低磁共振T2信号；此外,Fe3O4纳米粒亦可作为吸光吸热物质,在激光辐照或者近红外线照射下可将光能或电磁波能量转变为热能使纳米粒迅速升温导致相变［5-6］,相变后产生的气泡,当相变的气泡达到一定数量时,可显著增强背向散射强度；在谐波超声造影模式下,可以增强超声显影.
本实验发现裸鼠移植瘤内局部注射PFP-MPLGA纳米粒,经近红外线辐照后,激发纳米粒相变产生了大量气泡,致使肿瘤组织疏松不完整,其内出现大量空泡,说明相变产生的气泡消融了相变区域的部分肿瘤组织,实现了对肿瘤的热消融治疗.
综上所述,自制载Fe3O4包裹PFP的相变纳米粒PFP-MPLGA能通过近红外线照射温度升高发生相变,产生大量气泡,从而增强超声显像；同时该相变过程产生的热效应及空化效应,能实现对肿瘤组织热的热消融治疗,从而达到对肿瘤组织诊断和治疗的双重作用.
参考文献
［1］ 周洋,周鸿,叶鸣,等.相变型液态氟碳纳米粒造影剂的制备及相变超声显影研究［J］.临床超声医学杂志,2014,16（10）：649-652.
［2］ Rapoport N,Gao Z,Kennedy A.Multifunctional nanoparticles for combining ultrasonic tumor imaging and targeted chemotherapy［J］. J Natl Cancer Inst, 2007,99（14）：1095-1106.
［3］ Strohm E,Rui M,Gorelikov I,et al.Vaporization of perfluorocarbon droplets using optical irradiation［J］.Biomed Opt Express,2011,2（6）： 1432-1442.
［4］ Lo AH,Kripfgan OD,Carson PL,et al.Acoustic droplet vaporization threshold：effects of pulse duration and contrast agent［J］.IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control,2007,54（5）：933-946.
［5］ Chu M,Shao Y,Peng J,et al.Near-infrared laser light mediated cancer therapy by photothermal effect of Fe3O4 magnetic nanoparticles［J］.Biomaterials,2013,34（16）：4078-4088.
［6］ Zhao Y,Song W,Wang D,et al.Phase-Shifted PFH@PLGA/Fe3O4 nanocapsules for MRI/US imaging and photothermal therapy with near-infrared irradiation［J］.ACS Appl Mater Interfaces,2015, 7（26）：14231-14242.
（修回日期：2016-07-29）
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参考文献：
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