磁性氧化铁纳米颗粒及其磁共振成像应用_乔瑞瑞

磁共振成像法（MRI）放宽电离纳米粒子的效率测试方法摘要近年来，在核磁共振中使用丝虫纳米颗粒因其在医学诊断和治疗中的潜在应用而引起越来越多的关注。

然而，缺乏测试这些纳米粒子放松效率的标准化方法。

在这项研究中，我们提出了一种新方法，用以评价用于核磁共振应用的Ferrite纳米粒子的放松效率。

导言Ferrite纳米粒子具有独特的磁性，使得它们最理想地用于核磁共振对比剂。

这些纳米粒子具有改变附近水分子放松时间的能力，这可以增强核磁共振图像中的对比度。

然而，这些纳米粒子在改变放松时间方面的效率需要精确测量，以评估其临床使用潜力。

材料和方法在这项研究中，我们用溶胶法合成了费尔特纳米粒子，并用传输电子显微镜（TEM），X射线衍射（XRD）和振动样品磁力测量（VSM）来描述其物理和磁性。

纳米颗粒随后被分散在水中，以产生用于测试的悬浮。

为了进行放松效率测试，我们使用了标准的核磁共振扫描仪，场强度为3 Tesla。

Ferrite纳米粒子的悬浮被放置在幽灵中，并使用T1和T2加权序列进行核磁共振扫描。

然后用配位算法计算出放松时间，以评估纳米粒子在改变水质子放松时间方面的效率。

结果我们的结果显示，被合成的Ferrite纳米粒子的颗粒平均大小为20纳米，并表现出超等磁性行为，饱和磁化为40 emu、g。

对纳米颗粒悬浮的核磁共振扫描显示，与纯水控制相比，T1和T2的放松时间都显著下降，表明强大的放松增强效应。

讨论情况拟议方法提供了一个简单有效的方法，用以测试用于核磁共振应用的Ferrite纳米粒子的放松效率。

通过准确测量这些纳米粒子存在的水质子的放松时间，我们可以定量评估它们作为临床核磁共振的对比剂的潜力。

结论所开发的方法提供了一个可靠的方法，用以评价用于核磁共振应用的发酵纳米粒子的放松效率。

这种方法可用于比较不同纳米粒子配方的性能，并指导设计更有效的核磁共振对比剂供临床使用。

需要进行进一步研究，以验证这些纳米粒子在核磁共振成像中的潜在临床应用。

纳米氧化铁材料班级：材料化学091班姓名：林赚学号：091304101摘要：氧化铁纳米粒子是一种新型的磁功能材料，被广泛应用于生物、材料以及环境等众多领域。

本文介绍了超顺磁氧化铁纳米粒子的制备方法，比较了各种方法的优缺点；评述了磁性氧化铁纳米粒子在细胞、蛋白质和核酸分离及生物检测中的应用，对多功能复合磁性氧化铁纳米粒子的构建，在生物医学领域中的应用具有的指导意义。

关键词：超顺磁性氧化铁纳米粒子；制备；生物分离；生物检测1 引言磁性纳米粒子是近年来发展起来的一种新型材料，因其具有独特的磁学特性，如超顺磁性和高矫顽力，在生物分离和检测领域展现了广阔的应用前景。

同时，因磁性氧化铁纳米粒子具有小尺寸效应、良好的磁导向性、生物相容性、生物降解性和活性功能基团等特点，在核磁共振成像、靶向药物、酶的固定、免疫测定等生物医学领域表现出潜在的应用前景。

但由于其较高的比表面积，强烈的聚集倾向，所以通常对其表面进行修饰，降低粒子的表面，能得到分散性好、多功能的磁性纳米粒子。

对磁性纳米粒子的表面进行特定修饰，如果在修饰后的粒子上引入靶向剂、药物分子、抗体、荧光素等多种生物分子，可以改善其分散稳定性和生物相容性，以实现特定的生物医学应用。

此外，适当的表面修饰或表面功能化还可以调节磁性纳米粒子表面的反应活性，从而使其应用在细胞分离、蛋白质纯化、核酸分离和生物检测等领域。

2 磁性氧化铁纳米粒子的合成方法磁性纳米粒子的制备是其应用的基础。

目前已发展了多种合成和制备方法，如共沉淀法、水热合成法、溶胶凝胶法和微乳液法等，上述方法均可制备高分散、粒度分布均匀的纳米粒子，并能方便地对其表面进行化学修饰。

在这些合成方法当中，共沉淀法是水相合成氧化铁纳米粒子最常用的方法。

该方法制备的磁性纳米颗粒具有粒径小，分散均匀，高度生物相容性等优点，但制得的颗粒存在形状不规则，结晶差等缺点。

通过在反应体系中加入柠檬酸，可得到形状规则、分散性好的纳米粒子。

超小型超顺磁性氧化铁粒子的特性及其在肿瘤MR成像中的
应用
谢洁林;汪登斌
【期刊名称】《诊断学理论与实践》
【年(卷),期】2008(7)4
【摘要】超小型超顺磁性氧化铁粒子（ultrasmall superparamag-netic iron oxide，USPIO）是一种新型的MR成像对比剂。

因其具血浆半衰期长及易被巨噬细胞吞噬摄取等特点,已有大量研究证实，其在磁共振血管成像（MRA）、组织灌注、网状内皮系统及淋巴结成像等方面有良好的应用前景和潜力。

本文就USPIO 在肿瘤MR成像方面的应用研究作一综述。

【总页数】5页(P446-450)
【关键词】USPIO纳米粒;肿瘤;磁共振成像;应用
【作者】谢洁林;汪登斌
【作者单位】上海交通大学医学院附属瑞金医院放射科
【正文语种】中文
【中图分类】R817.5
【相关文献】
1.超顺磁性氧化铁纳米粒子在脑磁共振成像中的应用 [J], 张宝林;张辉阳
2.超顺磁性氧化铁粒子增强MR成像在脾脏荷VX2肿瘤动物模型的影像学与病理
学对照研究 [J], 阳红艳;许乙凯;吴元魁;刘文源;吕国士;曹国洪
3.超顺磁性氧化铁粒子增强磁共振成像在大鼠脾脏荷VX2肿瘤模型的应用 [J], 阳红艳;许乙凯;吴元魁;刘文源;吕国士
4.超微超顺磁性氧化铁纳米粒及其在肿瘤磁共振成像中的应用 [J], 刘国华
5.超顺磁性氧化铁纳米粒子在细胞标记及细胞成像中的应用 [J], 李祥;漆剑频;朱文珍
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超顺磁性氧化铁纳米粒子标记成肌细胞方法分析【摘要】目的：使用超顺磁性氧化铁纳米粒子（SPIO）对成肌细胞进行体外标记，探讨SPIO标记方法及SPIO对细胞的影响. 方法：常规方法进行成肌细胞培养，应用脂质体包被的SPIO标记成肌细胞，用光镜及电镜观察标记效率及对细胞增殖的影响，台盼蓝染色及JC��1观测SPIO对细胞活力的影响. 结果：普鲁士蓝染色证实了每个标记细胞胞质内有多少不等的蓝染铁颗粒，单纯SPIO标记有效率为50%，脂质体包被的SPIO标记有效率为100%，电镜也观测到细胞内的SPIO 颗粒. SPIO标记对细胞无毒性，不影响细胞的增殖及活性. 结论：脂质体包被SPIO标记成肌细胞方法简单、高效、无毒，可用于磁共振对标记细胞进行活体内外无创动态示踪研究.【关键词】成肌细胞超顺磁性氧化铁磁共振成像0引言生物治疗是改善和缓解终末期缺血性心脏病的理想手段，其中以细胞移植最有临床应用前景［1］. 但需要解决一个重要问题是植入细胞的存活、迁移如何识别和动态监测. MR显微成像是最近出现的显微影像技术，具有较高的分辨率，能够分辨近似于细胞大小的组织［2］，理论上能够动态跟踪移植细胞. 但目标细胞必须经MR对比剂标记后才能与背景组织区别而被MR检测到. 超顺磁性氧化铁纳米粒子（superparamagnetic oxide iron particle， SPIO）是一种新型磁共振对比剂，本研究我们探讨SPIO标记成肌细胞方法及其对细胞增殖分化的影响，为临床利用MRI技术无创监测移植细胞在心脏内的存活和迁移奠定基础.1材料和方法1.1材料SD乳大鼠. DMEM培养基，小牛血清(FBS)，脂质体2000， JC��1（Molecular probes）均为美国Gibco公司产品. Endorem：超顺磁性氧化铁纳米粒子（SPIO市售制剂，11.2 mg Fe2+/mL），由荷兰鹿特丹Erasmus大学医学中心放射线科张卓立博士后提供. CO2培养箱、光学显微镜、荧光显微镜及透射电镜.1.2方法1.2.1成肌细胞分离培养将出生3 d以内的SD大鼠颈椎脱位法处死，无菌条件下取双下肢肌肉，D��Hanks液洗去残血，祛除筋膜等周围组织，用含抗生素的无血清培养液冲洗2次，剪成约1 mm×1 mm×1 mm大小肌肉碎块，无血清培养液冲洗2次，静置1 min并去上层液及飘浮组织. 加5倍体积2 g/L Ⅰ型胶原酶，37℃ 水浴消化50 min， 2000 r/min离心10 min，去上清液，底层细胞和碎片用DMEM洗2次，制成骨骼肌单细胞悬液，再加5倍体积2.5 g/L胰蛋白酶，37℃ 水浴消化30 min，释放位于骨骼肌肌膜的成肌细胞，加入150 mL/L FBS的DMEM培养液8 mL阻止酶消化，2700 r/min离心10 min，去上清，重悬细胞离心去上清，反复4次，最后一次用2 mL不含FBS的DMEM重悬细胞，采用Percoll（细胞分离液）非连续密度梯度离心法除去成纤维细胞，将所得细胞加入150 mL/L FBS的DMEM培养基中，吹匀、计数，接种于内置处理过的盖玻片的培养板中.1.2.2脂质体包被SPIO方法30 μL脂质体2000稀释于0.5 mL Opti��MEM血清培养基中为管1，总量含112 μg Fe2+的Endorem(SPIO)稀释于0.5 mL Opti��MEM血清培养基中为管2，5 min后混合管1及管2并室温放置20 min，获得脂质体包被SPIO的混悬液. 总量含112 μg Fe2+的Endorem稀释于1 mL Opti MEM血清培养基，获得单纯SPIO 的混悬液.1.2.3SPIO标记成肌细胞提取传代（第2代）后第2日生长较活跃的成肌细胞，将单纯SPIO 混合液及脂质体包被SPIO混合液分别加入含1×106成肌细胞的9 mLOpti��MEM中（11.2 μg Fe2+/mL），37℃， 50 mL/L CO2培养箱中共同培养23 h，即可得标记成肌细胞.1.2.4SPIO标记的检测① 光学显微镜检测：利用普鲁氏兰可使SPIO铁离子染色并在普通光学显微镜下可以观察到的特点，用普鲁氏兰对SPIO标记的成肌细胞及脂质体包被SPIO标记的成肌细胞进行染色. 具体方法为：将标记成肌细胞移入内置处理过的盖玻片的六孔培养板中. 1 h后待细胞充分贴壁后，取出盖玻片，D��Hanks液洗涤3遍，40 g/L多聚甲醛固定20 min，蒸馏水洗涤2遍，Perls反应液（等体积200 mL/L 盐酸与100 g/L亚铁氰化钾新鲜配制）染色20 min，蒸馏水洗涤2遍，5 g/L伊红复染3 min，蒸馏水洗去多余的伊红，光学显微镜观察SPIO在细胞内的位置、标记率，每个样本进行多视野计数至少500个细胞. ② 电镜检测：消化收集标记移植细胞，吸去培养基后以25 mL/L戊二醛4℃固定15 min，离心（2000 r/min，10 min）收集细胞，25 mL/L戊二醛、10 mL/L锇酸固定. 梯度乙醇脱水、包埋，超薄切片，铀�睬�双染，透射电镜观察并摄片.1.2.5细胞分化增殖及传代对SPIO标记的影响标记细胞分别于标记后0， 1， 4， 8 d及细胞传代后，进行普鲁氏兰染色，按上述方法进行光学显微镜检测，观察SPIO的标记率及含量.1.2.6SPIO对成肌细胞的影响① MTT法检测成肌细胞活力：将消化标记及未标记成肌细胞悬液分别接种于24 孔细胞培养板，加完全培养基放入培养箱进行培养，分别于0， 1， 4， 8 d 取标记及未标记细胞各1 孔，经台盼蓝染色，计数细胞总数和活细胞数，计算存活百分率，每一时相设4个复孔，取平均值. ② JC��1染色检测线粒体膜电位：于0， 1， 4， 8 d时，SPIO标记细胞及未标记细胞经胰蛋白酶消化后，取单细胞悬液，用PBS调整细胞至1×109/L加入JC1，使JC��1终浓度为0.5 mg/L，室温避光10 min，离心1000 r/min， 5 min，弃上清. 用400 μL的PBS 液重悬，立即通过荧光显微镜进行检查，计数发绿光（死亡细胞）的细胞数及总细胞数，计算死亡百分比.统计学处理：所测数据采用SPSS10.0软件进行统计学分析，计量数据以x±s表示，两组间均数比较用t检验，P<0.05认为有统计学意义.2结果2.1SPIO标记普鲁氏兰染色证实标记成肌细胞胞质内有多少不等的蓝染铁颗粒，大部分的铁聚合物包绕在细胞核周围（图1A），而细胞核内或细胞外则未检测到. 单独用SPIO标记的细胞只有大约50%的标记率，而用阳离子脂质体包被的SPIO可100%标记成肌细胞(图1B).2.2标记成肌细胞电镜观察电镜观察标记成肌细胞内可见铁粒子，标记细胞质膜下可见大小不一的空泡状结构，高密度的铁粒子存在于空泡内外（图2）.2.3细胞分化增殖及传代对SPIO标记的影响分别于标记后0， 1， 4， 8 d 进行观察，可见100%细胞内仍有SPIO离子，但SPIO含量随时间的延长而减少. 细胞传代后SPIO标记率下降，但传代3次后普鲁氏兰染色证实细胞标记率仍高达90%.2.4SPIO对成肌细胞活力的影响① MTT法检测成肌细胞活力：在标记后0，1， 4， 8 d，MTT检测SPIO对成肌细胞存活率的影响，显示标记及未标记SPIO 的成肌细胞存活率差异无统计学意义(P>0.05，表1). ② JC��1染色检测线粒体膜电位的改变：荧光探针JC��1是一种亲脂性荧光素，可自由穿过细胞膜选择性地进入线粒体，单体时525 nm激发出绿光，聚集时590 nm激发出红光，但是线粒体去极化时，由于JC��1进入线粒体内减少，不能形成聚集，致使红/绿荧光强度的比例下降，甚至呈现单一的绿色. 红绿光比值是反映细胞毒性及活性的重要指标. 本实验荧光显微镜观察结果表明，在各时点标记细胞及未标记细胞的表面大多呈均匀的红色荧光，显示绿色荧光的细胞均较少，两组细胞在各时点发绿色荧光细胞数的差异无统计学意义（P>0.05）. 表1SPIO 对成肌细胞活力的影响(略) 3讨论各种原因心脏病所致心肌损伤的共同特点是具有完整舒缩功能的心肌细胞数量相对或绝对减少，受损心肌细胞由纤维组织瘢痕修复，未受损的心肌细胞肥大，部分失去代偿功能，最终将发展成心功能衰竭，增加具有完整舒缩功能的心肌细胞数目是有效治疗心肌损伤的关键，多个研究提示干细胞移植可以改善受损心肌功能［1］. 其中成肌细胞移植是常用的方法. 但是干细胞在移植到心脏后，是否就在疾病病变部位？数量上有无变化？其增殖分化情况如何？因此，移植细胞要进行监测，以便跟踪其生长分化状态. 要进行监测则细胞移植前要进行标记，理想的标记物应具备以下条件：① 高标记率. ② 细胞分化状态下不能改变细胞内标记物的表达. ③ 细胞在体内发育过程中能维持稳定的标记物含量. ④ 能够无创在体动态监测. 目前常用的标记方法有： 3H��Thymidine标记法、β半乳糖酐酶基因（Lacz）转染细胞标记法、荧光标记法等，但均不能满足以上所述理想标记物的要求. 这些方法虽有较高的标记率，但最大的问题是无法在活体内显示标记细胞，只能是组织学方法［3］，这些方法的评价都只能在死后的尸检中进行. 因此急需发展新的非侵入性的显像方法来评价心肌对干细胞治疗的反应.MR显微成像是最近出现的显微影像技术，其是利用磁共振现象以产生显微镜水平的MR信号图像的一种技术，具有较高的分辨率，目前已达纳米级，接近显微镜的分辨率，故也称为磁共振显微镜，能够分辨近似于细胞大小的组织［2］，同时可以获得解剖及生理信息，只要有良好的MR对比剂，并能进入细胞并达到一定的数量，则任何类型的细胞迁移均能被显微MR观测到，在良好的标记技术下，其能够区分标记移植细胞及其周围组织，可以追踪单个细胞的运动［4］.Endorem为超顺磁铁离子氧化物（SPIO），是一种新型MR造影剂，可被体内吞噬细胞吞噬. SPIO 活性因素是一种铁离子氧化物的结晶体，此结晶体3～5 nm，并且包被低分子葡聚糖以使铁离子稳定并提供生命兼容性. SPIO可通过固相胞饮作用被摄入细胞，具有较好的标记率［5］. 其最初用于磁共振强化对比剂，通过分布于组织后扰乱内部磁场，引起质子去相位，缩短T2驰豫时间而显像，对体内肿瘤的检测有很大的价值.本研究显示，SPIO可标记成肌细胞，但标记效率较低. 为了促进细胞对SPIO 的摄取，本研究我们应用阳离子脂质体作为转染剂. 由于氧化铁颗粒带有负电荷，能被带正电荷的脂质体包围. 2～4个脂质体与1个单个的氧化铁颗粒结合，然后这种脂质复合物与成肌细胞胞质膜融合，将对比剂转运至细胞液，因而SPIO与脂质体结合后可以促进细胞的摄取而得到良好的标记率. 分化增殖或传代后的细胞仍含有较高的标记率，并且通过MTT及JC��1线粒体膜电位检测证实其对细胞的活力及增殖无明显的影响，适合体内动态跟踪研究.关于JC��1线粒体膜电位检测:线粒体膜电位是由于线粒体膜内外表面电荷分布不对称而产生的，在许多细胞中，凋亡过程均有线粒体膜电位的下降［6］，JC��1是一种荧光细胞内探针，在细胞内以聚合体和单体两种不同的物理形式存在，分别处于不同的最大荧光吸收峰，其在正常细胞中因可自由穿过细胞膜选择性地进入线粒体，其聚集程度随线粒体膜电位升高而增加. 在线粒体内以多聚体的形式存在，发出明亮的红色荧光，在凋亡早期线粒体膜电位改变致JC��1弥散到线粒体膜外侧，并转化为单体形式而发出绿色荧光，致使红/绿荧光强度的比例改变. 红/绿色荧光比值可以代表线粒体膜电位. 红绿光偏移是反应细胞毒性及活性的重要标志. 同时JC1操作简单，敏感性高，准确性强，费用较低［7］.关于标记时的细胞密度、标记时间及标记铁浓度的选择：Daldrup��Link等［8］及Matuszewski等［9］在干细胞的SPIO 标记研究中发现：细胞密度的增加有助于提高细胞对SPIO的摄取，延长标记时间及增加SPIO的浓度可以增加细胞对SPIO的摄取，但标记时间过长可影响细胞的活性，SPIO浓度过大可对细胞产生毒性［10］. 本实验我们用11.2 μg Fe2+/mL标记总量1×106的细胞23 h，达到了良好的标记，对细胞未发现明显的毒副作用.本研究我们利用脂质体介导的转染技术，用纳米技术产物超顺磁性氧化铁纳米粒子（SPIO）标记移植细胞，实验表明通过脂质体介导的方法可使SPIO 100%标记细胞，并且方法简单、高效、无毒，从而为磁共振成像技术体外及体内观察细胞的增殖、迁移提供了条件，为临床移植细胞的动态监测也提供了理论及实验依据.【参考文献】［1］Mckay R. Stem cells��hype and hope［J］. Nature， 2000，406(6794):361-364.［2］Lewin M， Cariesso N， Tung CH， et al. Tatpeptide derivatized magnetic nanoparticles allow in vivo tracking and recovery of progenitor cells［J］. Nat Biotechnol， 2000，18:410-414.［3］Toma C， Pittenger MF， Cahill KS， et al. Human mesenchymal stem cells differentiate to a cardiomyocyte phenotype in the adult murine heart［J］. Circulation， 2002，105(1):93-98.［4］Dodd SJ， Williams M. Detection of single mammalian cellsby high resolution magnetic resonance imaging［J］. Biophys J， 1999，76: 103-107.［5］Frank JA， Zywicke H， Jordan EK， et al. Magnetic intracellular labeling of mammalian cells by combining (FDA��approved) superparamagnetic iron oxide MR contrast agents and commonly used transfection agents［J］. Acad Radiol， 2002， 9（Suppl 2）: S484- S487.［6］Fall CP， Bennett JP. Visualization of cyclosporin A andCa2+��sensitive cyclical mitochondrial depolarizations in cell culture ［J］. Biochim Biophys Acta， 1999，1410(1):77-84.［7］王珊，李宁，于力方，等. 流式细胞术检测细胞凋亡比较研究［J］. 标记免疫分析与临床，2005，12(3):168-170.［8］Daldrup��Link HE， Rudelius M， Oostendorp RA， et al. Targeting of hematopoietic progenitor cells MR contrast agents［J］. Radiology， 2003， 228:760-767.［9］Matuszewski L， Persigehl T， Wall A， et al. Cell tagging with clinical approved iron oxides: feasibility and effect of lipofection， particle size and surface coating on labeling efficiency［J］. Radiology， 2005，235:155-161.［10］李俊峡，张卓立，张莉，等. 超顺磁性氧化铁纳米粒子标记成肌细胞及其对细胞活性的影响［J］. 河北医药，2007，29（2）： 102-104.。

磁共振成像技术在纳米材料检测中的应用近年来，随着纳米技术的逐渐成熟，纳米材料的研究和制造已成为现代科技领域的热点之一。

然而，纳米材料在制造过程中容易出现很多问题，如制备纯度不足、粒径分布不均等等。

因此，对纳米材料进行精准的检测和分析成为纳米技术研究的重要环节。

而磁共振成像技术（MRI）、作为一种无损、非侵入式的分析手段，已经在纳米材料检测中发挥着重要作用。

MRI技术利用了原子核自旋的量子特性，在强磁场的作用下，激发样品自身的固有脉冲。

通过观察、分析这些固有脉冲的信号，可以得知样品的化学组成、晶体结构等重要信息。

由于MRI技术具有高灵敏度、高精度、非侵入性等优点，因此越来越多的人开始将其应用到纳米材料检测之中。

MRI技术在纳米材料检测中的应用主要包括两方面：纳米材料成分分析和纳米磁性质检测。

纳米材料成分分析方面，采用MRI技术可以非常精确地确定纳米材料化学组成和晶体结构，因为每种原子核在磁场作用下的信号特征是不同的。

因此，通过比对一系列标准材料所产生的信号，可以确定未知纳米材料的成分。

该技术主要应用于贵重金属纳米颗粒或者无法通过传统方法分析的日常化合物纳米材料。

另一方面，MRI在检测纳米磁性质方面也有卓越表现。

由于纳米颗粒具有特殊的磁性，因此该领域的研究更侧重于检测纳米材料磁性质的表现。

例如，利用磁性共振技术可以非常精确地测定纳米颗粒的大小尺寸、晶格结构、磁自旋弛豫时间等参数。

这些参数不仅可以反映生产工艺的优劣、颗粒大小分布、晶体结构等重要参数，同时也可以帮助人们更深入地研究纳米材料的磁性质相互作用，从而进一步优化纳米材料的性能。

总的来说，MRI技术在纳米材料检测中具有很大的发展前景，无论是在纳米材料成分分析方面，还是在纳米磁性质检测方面，MRI技术都可以为我们提供高质量的实验数据和全面的物质特性信息。

随着纳米技术的进一步普及和发展，MRI 技术的应用将会更加广泛，也相信MRI技术在纳米材料研究领域中的地位将会越来越重要。

超顺磁性（SPIO）氧化铁纳米粒子在肿瘤诊断方面的研究进展刘佳鑫;郭钰;李晓东;陈一鑫;张惠茅;付宇【期刊名称】《中国实验诊断学》【年(卷),期】2017(021)002【总页数】3页(P347-349)【作者】刘佳鑫;郭钰;李晓东;陈一鑫;张惠茅;付宇【作者单位】吉林大学第一医院放射线科，吉林长春 130021;吉林大学第一医院放射线科，吉林长春 130021;吉林大学第一医院放射线科，吉林长春 130021;吉林大学第一医院放射线科，吉林长春 130021;吉林大学第一医院放射线科，吉林长春 130021;吉林大学第一医院放射线科，吉林长春 130021【正文语种】中文近年来，随着纳米医学的飞速的发展，分子影像学的不断深化，Fe3O4、γ-Fe2O3、 CO-Fe2O4 等为主的超顺磁性氧化铁纳米粒在肿瘤诊断方向的研究和应用日益广泛，本文从超顺磁性氧化铁纳米粒子的MRI成像原理出发，以合成方法为基础，阐述近年来超顺磁性氧化铁纳米粒子在肿瘤诊断方面的研究进展，展望超顺磁性纳米粒子未来在肿瘤诊断中的发展前景。

1.1 超顺磁性氧化铁纳米粒子MRI成像原理氧化铁是磁性纳米材料中最主要的部分[1]，主要包括Fe3O4和Fe2O3，由于铁原子核外不成对电子的高速旋转，而产生净磁化向量，因此能产生很强的顺磁性。

而当氧化铁纳米粒子的粒径小于某一临界值时便会呈现出超顺磁性，同时矫顽力、饱和磁化强度等都会降低，粒子一旦在磁场的作用下就能够迅速被磁化，而去除磁场的作用后磁性又迅速消失。

核磁共振(MRI)造影剂是为增强影像对比效果而使用的制剂，其通过影响周围组织的弛豫时间的快慢从而间接地改变组织信号的强度，增加组织或器官的对比度。

目前广泛应用于临床的MRI成像对比剂主要是钆的螯合物，从静脉注入进入体内后，在磁场的作用下，其能缩短纵向弛豫时间(T1值)，因此在T1WI(T1 weighted imaging)上呈短T1信号，即在图像上表现为高信号，但是许多资料表明，钆对比剂的弛豫率低，在体内循环时间短，很快从肾脏代谢，生物安全性和细胞毒性也不确定[2-4]。

磁性氧化铁纳米粒子应用于胰腺癌靶向诊疗的研究进展
任加强;武帅;莫建涛(综述);周灿灿;韩亮;仵正(审校)
【期刊名称】《外科理论与实践》
【年(卷),期】2024(29)1
【摘要】胰腺癌预后极差,其早期诊断和治疗尤为关键。

纳米技术已广泛应用于胰腺癌诊治,依靠纳米粒子的独特理化性质和其丰富的表面修饰手段可实现肿瘤部位的有效富集。

磁性氧化铁纳米粒子(MIONPs)是胰腺癌诊治常用的纳米材料之一,具有良好的生物相容性。

通过对其进行特殊的表面修饰,可应用于胰腺癌的靶向诊断和治疗。

MIONPs可作为MRI的对比剂,通过修饰纳米粒子表面,可用于胰腺癌的靶向成像;还可将其改造为载药系统从而实现药物的靶向输送,提高治疗效果等。

但是,MIONPs应用于胰腺癌诊疗仍然面临一些挑战,如纳米毒性和成本问题。

随着技术发展,MIONPs有望在胰腺癌的个性化诊疗中发挥重要作用。

【总页数】6页(P61-66)
【作者】任加强;武帅;莫建涛(综述);周灿灿;韩亮;仵正(审校)
【作者单位】西安交通大学第一附属医院肝胆外科
【正文语种】中文
【中图分类】R735.9
【相关文献】
1.超顺磁性氧化铁纳米粒子在肿瘤靶向诊断治疗中的应用进展
2.靶向性超顺磁性氧化铁纳米颗粒早期诊断胰腺癌的研究进展
3.超小超顺磁性氧化铁粒子的靶向磁共
振显影剂研究进展4.超顺磁性氧化铁纳米粒子在癌症诊疗中的研究进展5.诊疗一体化超顺磁性氧化铁纳米颗粒用于胰腺癌靶向成像与治疗的研究进展
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羧基氧化铁纳米粒子
羧基氧化铁纳米粒子是一种具有磁性和生物相容性的纳米材料，通常由羧基化的氧化铁纳米晶体制备而成。

这种纳米粒子具有比传统氧化铁颗粒更高的表面积和比表面积，并且具有较好的生物相容性，因此被广泛应用于生物医学领域。

羧基氧化铁纳米粒子具有很高的磁性，可以应用于磁共振成像(MRI)、磁流变学、磁性分离、磁性治疗等方面。

此外，由于其较小的粒径和较大的比表面积，羧基氧化铁纳米粒子还可用于药物传输和诊断。

通过改变粒子尺寸、表面功能化等手段，可以打造出不同性能和适用场景的纳米粒子，从而拓展其在生物医学领域的应用前景。

铁氧体纳米颗粒磁共振成像弛豫效能测试方法1. 引言1.1 概述本文旨在探讨铁氧体纳米颗粒在磁共振成像中的弛豫效能测试方法。

随着医学影像技术的不断发展，磁共振成像已成为一种常用的非侵入性诊断工具。

然而，在某些情况下，常规的磁共振成像不能提供足够的对比度和灵敏度。

因此，近年来，研究人员开始考虑利用铁氧体纳米颗粒作为造影剂改善磁共振成像的效果。

1.2 文章结构本文首先介绍了铁氧体纳米颗粒的特性以及其在医学影像中的应用。

接着，详细解释了磁共振成像的原理以及T1和T2弛豫时间在医学影像中的重要性。

然后，我们将分析铁氧体纳米颗粒对磁共振成像的影响因素，包括尺寸、包覆材料和浓度。

最后，我们将详细介绍铁氧体纳米颗粒磁共振成像弛豫效能测试方法，并展示相关实验结果和讨论分析。

1.3 目的本文的目的在于提出一种可行的测试方法，用于评估铁氧体纳米颗粒在磁共振成像中的弛豫效能。

通过深入探究铁氧体纳米颗粒对成像质量的影响因素，我们可以为医学影像领域提供更好的成像效果和诊断准确性。

同时，本文还旨在为相关研究提供参考和启发，促进铁氧体纳米颗粒磁共振成像技术在临床实践中的应用。

2. 铁氧体纳米颗粒磁性介绍2.1 铁氧体纳米颗粒特性铁氧体纳米颗粒是一种由铁和氧元素组成的磁性材料，其晶格结构为立方反射体心轴对称结构。

铁氧体纳米颗粒具有较高的饱和磁化强度和矫顽力，且具有良好的热稳定性和化学稳定性。

此外，它们还表现出尺寸效应。

当颗粒尺寸小于一定范围时，铁氧体纳米颗粒会显示出与宏观材料不同的磁性行为。

2.2 磁性原理简介铁氧体纳米颗粒的磁性来源于其中电子自旋的排列方式。

经典的超顺磁模型认为，在无外加磁场作用下，电子自旋呈随机分布，其总自旋为零。

但在外加磁场作用下，电子自旋将被该磁场所指示，并形成大量微小分区（磁畴），每个微小分区内部的电子自旋朝向保持一致。

受外加磁场的影响，铁氧体纳米颗粒内部的微小分区将呈现出相同的朝向，从而形成宏观上的磁性。