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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 新型磁性納米載體跨血脊髓屏障靶向定位的實(shí)驗(yàn)研究
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 以具有跨血脊髓屏障功能的磁性納米顆粒作為一種新型藥物載體，通過尾靜脈途徑注入體內(nèi)，在外加磁場引導(dǎo)下可以靶向聚集在脊髓損傷局部，為今后脊髓損傷的治療拓展了新思路。
- 詳細(xì)介紹：
- 目前脊髓損傷的治療中，體循環(huán)途徑給藥是普遍為人們所接受的治療方法，但由于血脊髓屏障的存在使很多大分子藥物無法穿過這一屏障到達(dá)脊髓損傷局部，對于少數(shù)能通過的藥物，也常需要較高的劑量才能達(dá)到有效的局部濃度，限制了體循環(huán)途徑給藥在治療脊髓損傷中的研究與應(yīng)用。因此，我們尋求一種合適的載藥系統(tǒng)協(xié)助藥物穿過血脊髓屏障到達(dá)脊髓靶部位。 我們將30只Wistar大鼠以IMPACTOR-Ⅱ法建立T10急性脊髓損傷模型，隨機(jī)分為3組。將制備出的具有跨血脊髓屏障作用（經(jīng)PEG-TAT修飾）的新型磁性陽離子脂質(zhì)體（MCPL），按照規(guī)定劑量(4.55mg/kg)通過尾靜脈注入第1組大鼠脊髓損傷模型體內(nèi)，而將不經(jīng)過功能化修飾的MCPL與生理鹽水按同樣劑量尾靜脈分別注入第2組與對照組大鼠體內(nèi)，3個(gè)組分別外加磁場（1T）局部定位引導(dǎo)，通過MRI動(dòng)態(tài)觀察磁性納米載體在脊髓損傷局部的靶向聚集與擴(kuò)散情況、通過普魯士藍(lán)染色、火焰原子吸收分光光度法檢測，進(jìn)一步分析磁性納米載體在脊髓損傷局部的聚集情況。 以具有跨血脊髓屏障功能的磁性納米顆粒作為一種新型藥物載體，通過尾靜脈途徑注入體內(nèi)，在外加磁場引導(dǎo)下可以靶向聚集在脊髓損傷局部。在此基礎(chǔ)之上，我們設(shè)計(jì)以多功能納米顆粒為核心，將組織工程學(xué)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、細(xì)胞移植統(tǒng)一在一種架構(gòu)之下，通過將該多功能納米顆粒產(chǎn)業(yè)化，以降低其成本，為今后脊髓損傷的治療拓展了新思路。
作品圖片
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘接懶滦痛判约{米顆粒作為一種載藥系統(tǒng)跨血脊髓屏障通過外置磁場在大鼠脊髓損傷局部的靶向定位情況。目前脊髓損傷的治療中，體循環(huán)途徑給藥是普遍為人們所接受的治療方法，但由于血脊髓屏障的存在使很多大分子藥物無法穿過這一屏障到達(dá)脊髓損傷局部，對于少數(shù)能通過的藥物，也需要較高的劑量才能達(dá)到有效的局部濃度。因此，尋求一種合適的載藥系統(tǒng)協(xié)助藥物穿過血脊髓屏障到達(dá)脊髓靶部位成為研究的熱點(diǎn)。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 本實(shí)驗(yàn)選用具有跨血脊髓屏障功能的特殊磁性納米脂質(zhì)顆粒作為以一種新的載藥系統(tǒng)，經(jīng)尾靜脈注入大鼠體內(nèi)同時(shí)給予外加磁場的定位引導(dǎo)，旨在探討該磁性納米載體在大鼠脊髓損傷局部的聚集情況，為脊髓損傷治療的研究提供新思路。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 神經(jīng)節(jié)苷脂、抗氧化劑和自由基清除劑、神經(jīng)營養(yǎng)因子、血管內(nèi)皮生長因子等，這些大分子物質(zhì)均可與這種磁性納米載藥系統(tǒng)連接，通過體循環(huán)給藥方式濃集在脊髓損傷局部，發(fā)揮其療效作用。試驗(yàn)證實(shí)，這種經(jīng)過表面PEG、TAT修飾的磁性陽離子高聚物脂質(zhì)體，能夠攜載特定藥物或生物活性物質(zhì)較容易的跨過血脊髓屏障濃集在脊髓損傷部位，有望成為脊髓損傷治療的有力工具。我們設(shè)計(jì)以該納米顆粒為核心，通過將該顆粒產(chǎn)業(yè)化，降低其成本。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 目的 探討新型磁性納米顆粒作為一種載藥系統(tǒng)跨血脊髓屏障通過外置磁場在大鼠脊髓損傷局部的靶向定位情況。方法 30只Wistar大鼠隨機(jī)分3組：T10急性脊髓損傷模型+磁性納米載體組,T10急性脊髓損傷模型+生理鹽水組，并設(shè)空白對照組，各組均10只。將制備出的具有跨血脊髓屏障作用的超順磁性納米載體粒子，按照規(guī)定劑量通過尾靜脈注入第1組大鼠脊髓損傷模型體內(nèi)，第2組與空白對照組尾靜脈注入等量生理鹽水，3組分別外加磁場局部定位引導(dǎo)，通過MRI動(dòng)態(tài)觀察磁性納米載體在脊髓損傷局部的定位與擴(kuò)散情況、通過普魯士藍(lán)、HE染色、火焰原子吸收分光光度法檢測，分析磁性納米載體在脊髓損傷局部的靶向定位情況。 結(jié)果 該磁性納米載體可以穿過血脊髓屏障到達(dá)脊髓損傷局部，MRI動(dòng)態(tài)觀察顯示這種磁性納米載體逐漸在損傷局部濃集，主要呈現(xiàn)T2*WI低信號。普魯士藍(lán)染色觀察到聚集在損傷局部周圍的藍(lán)染鐵顆粒，火焰原子吸收分光光度法分析顯示磁性納米載體組損傷局部鐵元素含量相對升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。 結(jié)論磁性納米顆粒通過尾靜脈途徑注入體內(nèi)，在外加磁場引導(dǎo)下可以靶向定位于脊髓損傷局部，為今后脊髓損傷的治療拓展新思路。
獲獎(jiǎng)情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻(xiàn)
- [1] Xiao F. Liang, Han J. Wang, Hao Luo, etal. Characterization of Novel Multifunctional Cationic Polymeric Liposomes Formed from Octadecyl Quaternized Carboxymethyl Chitosan/Cholesterol and Drug Encapsulation . Langmuir[J] 2008, 24： 7147-7153 [2]FanX, ZhangD, Zheng J, eta.l Preparation and characterization of nano-magnet particles with radio frequency-induced hyperthermia for cancer treatment[J]. Journal of Biomedical Engineering,2006, 23(4): 809-813. [3]Sharma HS. A select combination of neurotrophins enhances neuroprotection and functional recovery following spinal cord injury[J]. Ann N Y Acad Sci, 2007 , 1122:95-111. [4 ] Zhang YD, Li H. Research advance mentonnano-vector carrys nano-medicine aims for liver[ J ]. China Journal o fMedical Engineering, 2002, 11 (6) : 75277. [5] LiMu, Pei-Hsing Seow, Sheu-NgoAng,etal. Study on surfactant coating of polymeric nanoparticles for controlled delivery of anticancer drug[J].ColloidPolym Sci, 2004, 283: 58-65.
同類課題研究水平概述
- 脊髓損傷(spinal cord injury,SCI)是一種高度致殘的中樞神經(jīng)系統(tǒng)（Cental nervous system CNS）損傷性疾病,對其治療一直是醫(yī)學(xué)界研究的難題。藥物治療作為脊髓損傷治療的基本策略之一，一直為人們所重視。隨著生物材料技術(shù)的發(fā)展和納米科技在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，超順磁性納米顆粒作為一種新型的載藥系統(tǒng)成為研究的熱點(diǎn)，目前在腫瘤治療等方面的試驗(yàn)研究較成熟。然而血脊髓屏障的存在以及脊髓損傷后損傷局部血運(yùn)的特殊性成為這種載藥系統(tǒng)輸送治療藥物到達(dá)脊髓靶部位的一大挑戰(zhàn)。在高級脊椎動(dòng)物，血脊髓屏障( blood spinal cord barrier,BSCB)是由星形膠質(zhì)細(xì)胞附著于毛細(xì)血管壁的血管周足與毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的緊密連接所組成，BSCB可以有效地組織細(xì)胞間大分子的運(yùn)動(dòng)，包括血漿蛋白，但血脊髓屏障為中樞神經(jīng)系統(tǒng)提供穩(wěn)定微環(huán)境的同時(shí)，也限制了某些大分子藥物的療效。同時(shí)存在于肝、脾、骨髓等組織中的網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)（RES）的吞噬作用也影響了其功能的發(fā)揮。 磁性脂質(zhì)體是近年來國內(nèi)外大力研究的一種新型靶向藥物載體,這種載體可使藥物同時(shí)具有生物功能、磁靶向功能和治療功能,因此具有更大的應(yīng)用前景。但是目前的磁性脂質(zhì)體大都存在著許多不可避免的缺點(diǎn),例如體內(nèi)循環(huán)時(shí)間短,物理和化學(xué)穩(wěn)定性不足,囊泡表面缺少靶向位點(diǎn)及磁性脂質(zhì)體水溶液中分散性不好等 作為一種新的超順磁性氧化鐵（SPIO）納米粒子，它同樣也是一種組織特異性核磁共振對比劑。這種具有超順磁性的氧化鐵顆粒分布于組織后，能顯著地造成外加磁場的不均勻 ,加速了質(zhì)子去相位過程,縮短了組織的T2加權(quán)馳豫時(shí)間,在MRI梯度回波(GRE)和自旋回波(SE)序列中,使組織信號降低從而產(chǎn)生較強(qiáng)的T2負(fù)性對比效應(yīng)。在活體成像方式中，核磁共振能提供近細(xì)胞級分辨率的圖像和整體的影像，具有較高敏感度和高分辨率因此通過MRI示蹤該載藥系統(tǒng)，可以了解其在宿主體內(nèi)的生物分布及在脊髓損傷局部的濃集、擴(kuò)散情況。
