磁性脂质超声微泡造影剂的制备及影像增强的实验研究Word格式.docx
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方法：
（1）采用化学共沉淀法制备Fe3O4磁性纳米材料，机械振荡法制备磁性脂质微泡。
（2）马尔文粒径测量仪测量磁性脂质微泡粒径，血球计数板测量浓度，扫描电镜及能谱分析对其形态和成分进行分析。
（3）将已制备的磁性脂质微泡原溶液放入4℃冰箱里储存2周后观察其形态和粒径的变化。
（4）大型彩超仪评价其在兔肝脏的显像效果。
（5）分别将含有不同浓度磁性纳米粒子的脂质微泡置于频率230kHz、输出电流30A的SPG06A高频磁感应加热设备平板线圈上加热1h，观察其体外升温情况。
结果：
此微泡平均粒径为1127nm，浓度为3×
109ml－1。
在4℃冰箱中放置2周后，其形态和粒径未发生明显改变。
经耳缘静脉注入兔肝脏后，肝实质回声可见明显增强。
一定浓度的磁性脂质微泡在一定磁场作用下具有升温恒温的特性，温度可恒定在42～62℃之间。
结论：
此磁性脂质微泡造影剂粒径小，性质稳定，影像增强效果好，在磁场作用下具有升温恒温能力，为今后临床的进一步应用提供了实验依据。
【关键词】脂质微泡 磁性纳米粒子 影像增强
Abstract：
ObjectiveTostudythecharacteristicsofselfmademagneticlipidmicrobubbleultrasoundcontrastagentinvitroandimagecontrastenhancementinvivoandprovidetheevidenceoftheoryandexperimentformakingtheultrasoundmicrobubbleprovidingimageenhancementandhyperthermiatothetumor.Methods
（1）Fe3O4magneticnanoparticlesandmagneticlipidmicrobubblewerepreparedbychemicalcoprecipitationtechniqueandmechanicalvibrationtechnique.
（2）Thesurfacemorphology,sizedistributionandconcentrationofthecontrastagentweremeasuredbyMalvern,atthesametimetheappearanceandcompositionwasanalyzedbySEMandEDS.（3）Morphologyandsizeofthelipidmicrobubblesavedinrefrigeratorat4℃wereobservedaftertwoweeks.（4）Rabbitswereexaminedtoobservetheenhancementtimeandintensityinliverusingcolorultrasound.（5）ThermodynamictestwasusedtoobservetemperaturechangeofvariousdosesofFe3O4magneticlipidmicrobubbleunderalternatingmagneticfield（AMF）.ResultsTheselfmademagneticlipidmicrobubblewerewellshaped,withameandiameterof1127nmandataconcentrationof3×
109ml－1.Themorphologyandsizeofthelipidmicrobubbleinrefrigeratorwith4℃wereconsistentwiththepreviousones.ThepreparedFe3O4magneticlipidmicrobubbleraisedthetemperatureandmaintaineditat4262℃incertainmagneticfield.ConclusionThemagneticlipidmicrobubblesteadilyandconspicuouslyfunctionsasacontrastenhancerthatprovidedependableguaranteeforclinicapplicationinfuture.
Keywords：
lipidmicrobubble；
magneticnanoparticle；
imagecontrastenhancement
随着分子生物学和超声造影技术的不断发展，超声造影剂不仅可作为影像对比增强剂用于实质器官的显像，还可以作为药物和基因的载体而起到靶向治疗的作用［1］。
本研究旨在利用纳米技术和传统的超声微泡制备技术相结合的方法研制出一种新型的磁性脂质微泡超声造影剂，并检测其体外基本特性和体内显像情况，为今后实现将该微泡造影剂用于肿瘤的影像诊断和治疗（如靶向化疗、基因治疗、热疗等）提供实验依据。
1材料与方法
1.1试剂
DPPE（二棕榈酰磷脂酰乙醇胺）、DSPC（二硬脂酰磷脂酰胆碱）（Sigma公司），吐温80、甘油、丙二醇、葡萄糖、FeCl2、FeCl3、氨水（上海化学试剂有限公司），SF6气体（南京特种气体公司）。
1.2仪器
机械振荡仪（重庆影像研究所），激光粒度分析仪（MALVERN，英国），磁力搅拌器（荣华仪器制造有限公司），扫描电镜（JEOLJSM6360LV，日本），能谱仪（ThermoNORAN,Ｖantage，美国），彩色超声诊断仪（PHILIPS，德国），广口瓶。
1.3实验方法
1.3.1Fe3O4磁性纳米材料的制备及表征
采用化学共沉淀法［2］，Fe3+︰Fe2+按5︰3的比例分别加入100ml溶液于烧瓶中，在氮气保护和磁力搅拌下滴加氨水，待溶液中出现沉淀物并且该沉淀物由红褐色转变为黑色时停止滴加氨水，继续搅拌30min后于80℃水浴中熟化，弃上层废液，用去离子水冲洗生成物后真空干燥备用。
用扫描电镜和能谱仪对其形态和成分进行分析。
1.3.2磁性脂质微泡的制备和性质检测
将准确称取的DSPC、DPPE、磁性纳米材料、吐温80和葡萄糖等为主要成分的水合液按一定比例混合入3ml的小西林瓶，用SF6气体置换溶液上方的空气，盖紧盖子后将小西林瓶放入机械振荡器中揺振45s，静止数分钟后用PBS稀释，使用马尔文测量仪检测其粒径分布，血球计数板测量其浓度，倒置显微镜观察其形态特征，扫描电镜对其形态和成分进行鉴定。
1.3.3兔肝脏显影实验
采用20%的乌拉坦5ml·
kg－1经耳缘静脉将兔子麻醉后，经耳缘静脉团注0.1ml·
kg－1的浓度为3×
109ml－1的磁性脂质微泡溶液，即刻追注1ml的生理盐水。
采用Philips彩超诊断仪，以高频探头对兔肝进行造影，用超声影像工作站储存动态造影图像。
1.3.4磁性脂质微泡体外升温实验
将磁性脂质微泡用1×
PBS溶液配制成含Fe3O4浓度分别为1.0、1.5、2.0、2.5g·
L－1的溶液，各取5ml入25mm平底试管中,分别置于频率230kHz、输出电流30A的SPG06A高频磁感应加热设备平板线圈上加热1h，起始室温20℃，试管底距高频磁感应加热线圈中心0.5cm,每隔5min用TM902C数字测温仪测温1次，以时间为横坐标、温度为纵坐标绘制Fe3O4纳米磁流体的升温曲线。
2结果
2.1Fe3O4磁性纳米粒的表征
扫描电镜示Fe3O4磁性纳米粒呈细颗粒状外观，大小均一，粒径大小为15nm,散在分布（图1）；
表面能谱分析（图2）示磁性纳米粒样品中只含有Fe和O两种元素。
2.2磁性脂质微泡造影剂的表征
制备的磁性脂质微泡光镜下呈圆球形外观（图3），外包被一层脂质膜，内充有透亮的SF6气体，分散度好，马尔文粒径测量仪示平均粒径为1127nm。
扫描电镜图（图4）见磁性脂质微泡近似圆球形，表面能谱分析结果（图5）见磁性脂质微泡中含有P、O、Fe等元素,其中P为脂质成分，Fe、O为磁性材料的成分，证实磁性脂质微泡已制备成功。
2.3正常兔肝影像增强实验结果
注射磁性脂质微泡3s后肝血管内出现造影剂充填,6s后肝实质回声出现增强,7～10min达高峰,10min后仍可见较明显增强（图6）。
2.4体外升温实验结果
当磁场强度一定时，磁性脂质微泡在磁场作用下，其升温能力与Fe3O4磁性纳米粒子浓度呈正相关，浓度越大升温能力越强、温度上升越快，但具有共同的规律：
在作用前30min内升温迅速，30～50min升温平缓，50min后温度几乎不再上升而恒定在４２～６２℃之间（图7）。
3讨论
超声造影剂以其增强实质器官灰阶显像的特性而被广泛应用于临床肿瘤的影像诊断中。
不仅如此，利用脂质微泡在超声介导下产生的生物学效应，还可大大加强携载药物或基因的脂质微泡的靶向释放及基因的转染和表达。
Miller等［3］指出,超声微泡作为一种人为的空化核，增加了血液里空化核的密度，降低了声空化的阈值，加强了超声空化效应。
空化效应所产生的强大冲击波、内切力、微速流使临近的毛细血管通透性增加，组织细胞膜出现可逆性小孔［4］，这就为基因的转染和药物的靶向释放提供了有利条件。
为了实现微泡造影剂的诸多应用及潜在价值，一些学者致力于制备出安全性高、靶向性好、多功能的超声微泡造影剂。
超声造影剂自诞生以来不断发展，已从无稳定膜结构的气体、蛋白质和多糖类为外壳的空气微泡造影剂发展到以脂质和多聚化合物为外壳、氟碳气体为核心的微泡造影剂。
磁性微泡造影剂是将磁性纳米材料和脂质微气泡相结合而研制出的一种新型造影剂。
其目的是制备出兼具影像增强和靶向热疗作用的微泡。
本研究的特点是利用磁性纳米材料的磁感应加热特性［2］，使制备出的磁性微泡既具有影像诊断功能，又可对肿瘤进行靶向热疗。
各项指标的检测证实此造影剂已制备成功。
超声造影剂特异性成像技术［5］的主要原理是利用声波对气体反射比对液体大近1000倍的原理及微泡的非线性声学效应，通过声衰减、声速的改变和增强后散射等方式改变声波与组织间的吸收、反射和折射等相互作用,使超声回声增强,从而提高灰阶成像的对比分辨率和空间分辨率。
本研究制备出的磁性微泡造影剂经兔耳缘静脉注入兔血液系统，当此造影剂到达兔肝时，可增强视频强度和多普勒血流信号，使肝实质影像显著增强。
根据超声成像原理，在超声场下，包有磁性纳米粒子的微泡声振幅度要小于单纯的脂质微泡，产生的回波信号大于单纯的脂质微泡，因此包有磁性纳米粒子的微泡对实质器官的增强效应要更显著［6］。
本实验采用改良的化学共沉淀法制备Fe3O4磁性纳米粒，该方法制备技术成熟，应用范围广泛。
在制备过程中优化了反应混合液中Fe3+和Fe2
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