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利用携CD68单抗Fe掺杂的可降解空心二氧化硅纳米US/MRI双模态靶向造影剂显示动脉粥样硬化斑块内巨噬细胞富集区的实验研究
结题报告
批准号:
81701710
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
吉日
依托单位:
学科分类:
H2703.超声医学
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
周春、乙芳、李晓钰、汪蓉晖、杜润、夏蜀珺、李畅
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中文摘要
动脉硬化从脂质条纹的发生到最终斑块破裂,巨噬细胞都起着重要作用。因此,巨噬细胞的识别及定量成为判断动脉斑块稳定与否的一个重要标志,是如今研究的热点。鉴于纳米级造影剂具有极强的穿透力,本研究设想如果能够通过携带靶向分子探针的纳米造影剂进行斑块内巨噬细胞超声成像,将对动脉粥样硬化患者个体化治疗提供很大帮助。本课题组前期已成功合成了200nm掺杂金属铁的二氧化硅空心纳米微球(HS-Fe),发现HS-Fe被巨噬细胞吞噬2-5天后即出现HS-Fe纳米微球崩解;另外HS-Fe超声造影信号较强、维持时间较长,且具有US及MRI双模态成像功能,因此本研究拟在已成功制备的可降解HS-Fe的基础上,制备携CD68单抗HS-Fe的US/MRI双模态靶向造影剂,探讨使用该造影剂显示动脉粥样硬化斑块内巨噬细胞富集区的可能性,并观察HS-Fe在体内的代谢情况和生物毒性,从而为不稳定斑块的评估提供一种安全、有效的方法。
英文摘要
Atherosclerosis is one of the leading causes of death and disability in the world. Macrophages recruitment has emerged as the crucial force driving the initiation and progression of atherosclerotic lesion. Therefore, the identification and quantification of macrophages is of vital importance for vulnerable plaque judgement. Ultrasound molecular imaging is developing fast in recent years. Our team has successfully synthesized Fe-doped hollow silica nanospheres(HS-Fe) before, which has strong ultrasound contrast signal which can maintain for a long time, and has US/MRI dual mode imaging function. In addition, HS-Fe was found biodegradable after phagocytosed by macrophage 2-5 days later. On the basis of strong penetrating power as nanospheres, US/MRI dual mode imaging function and biodegradable characteristics of HS-Fe , we intend to prepare CD68 receptor-targeted HS-Fe with the purpose to identify riching macrophages areas in atherosclerotic plaque by dual-modal US/MRI imaging and to explore metabolism and toxicity of HS-Fe in vivo, so as to provide a safe and effective method for the assessment of vulnerable plaque.
动脉粥样硬化(AS)易损斑块的突发破裂是导致急性心脑血管事件的最重要原因,许多研究发现巨噬细胞作为斑块内的主要炎症细胞在斑块的发生,发展和破裂中起关键作用。因此,巨噬细胞成为判断易损斑块一个重要标志,易损斑块内巨噬细胞的识别及定量成为如今研究的热点。本研究采用水热反应法、使用醋酸亚铁刻蚀二氧化硅纳米粒子制备了Fe掺杂的可降解空心二氧化硅纳米微球(HS-Fe),并对其进行相关表征,制备的HS-Fe空心纳米球粒径200 nm左右,粒径分布较均匀,其表面由硅酸铁纳米薄片堆砌而成,因此表面粗糙,有助于增强超声造影信号;之后在其表面修饰硅烷PEG制备HS-Fe-PEG并对其进行细胞毒性、细胞降解性、体内外超声及核磁成像测试,体内及体外成像实验均证实PEG/Fe-HSNs溶液具有非线性超声造影和T2加权核磁共振双模态成像功能;HS-Fe-PEG被巨噬细胞吞噬后结构出现崩解,说明具有被生物降解的可能性。最后通过连接CD68抗体制备携CD68单抗Fe掺杂的可降解空心二氧化硅纳米微球(HS-Fe-PEG-CD68),并经非线性超声造影、核磁共振成像、荧光显微镜、生物电镜等方法证实HS-Fe-PEG-CD68可以显示动脉粥样硬化斑块内巨噬细胞富集区;并通过检测HS-Fe-PEG在体内分布、代谢情况及活体毒性测试,证实HS-Fe-PEG在体内具有良好的生物相容性。从而为动脉斑块稳定性的评估提供一种简便、无创、有效、安全的方法。但本研究未对斑块内巨噬细胞含量与超声造影回声强度及核磁共振成像信号变化程度进行相关分析,因此后续还需要更为细致深入的研究。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Targeted Fe-doped silica nanoparticles as a novel ultrasound-magnetic resonance dual-mode imaging contrast agent for HER2-positive breast cancer
靶向铁掺杂二氧化硅纳米粒子作为新型超声磁共振双模式成像造影剂用于 HER2 阳性乳腺癌
DOI:10.2147/ijn.s189252
发表时间:2019-01-01
期刊:INTERNATIONAL JOURNAL OF NANOMEDICINE
影响因子:8
作者:Li, Xiaoyu;Xia, Shujun;Zhan, Weiwei
通讯作者:Zhan, Weiwei
Identifying macrophage enrichment in atherosclerotic plaques by targeting dual-modal US imaging/MRI based on biodegradable Fe-doped hollow silica nanospheres conjugated with anti-CD68 antibody
基于与抗 CD68 抗体偶联的可生物降解的掺铁空心二氧化硅纳米球,通过靶向双模式 US 成像/MRI 来识别动脉粥样硬化斑块中的巨噬细胞富集
DOI:10.1039/c8nr04703k
发表时间:2018-11-21
期刊:NANOSCALE
影响因子:6.7
作者:Ji, Ri;Li, Xiaoyu;Zhan, Weiwei
通讯作者:Zhan, Weiwei
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