研究目的
开发一种多功能纳米试剂,用于CT/MRI引导的肿瘤协同放射治疗与X射线诱导光动力治疗,旨在利用X射线的深层组织穿透能力增强治疗效果,从而克服传统光动力治疗的局限性。
研究成果
GWOT@MC540纳米颗粒能有效实现协同放疗与X射线光动力疗法的双模态CT/MRI成像,在更低X射线剂量下比单纯放疗表现出更强的肿瘤生长抑制效果。该纳米制剂具有低细胞毒性且能安全代谢出体外,显示出在癌症诊疗领域临床转化的潜力。
研究不足
该研究为概念验证;需进一步优化,例如采用临床兆伏级光子束、降低所需纳米剂浓度及探索X射线发光介导成像。体内研究仅限于小鼠模型,长期效应需更广泛评估。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过水热法合成Gd2(WO4)3:Tb纳米颗粒(GWOT NPs),将其与花菁素540(MC540)结合用于X射线诱导光动力疗法(X-PDT),并评估其双模态成像(CT和MRI)及协同治疗能力。理论模型包括辐射发光和光致发光光谱用于能量转移分析。
2:样本选择与数据来源:
样本包括GWOT NPs、GWOT-PEG NPs和GWOT@MC540 NPs。体外研究使用小鼠乳腺癌细胞(4T1)和人支气管上皮细胞(Beas-2B)。体内研究涉及荷4T1瘤小鼠。
3:实验设备与材料清单:
设备包括用于成像的透射电镜(TEM)、用于晶体学的X射线衍射仪(XRD)、用于粒径分析的动态光散射仪(DLS)、用于X射线照射的RS-2000 Pro生物系统、用于细胞毒性的CCK-8检测、用于凋亡分析的流式细胞术、用于成像的CT和MRI扫描仪。材料包括十六烷基三甲基溴化铵、PEG 600、MC540、SOSG指示剂。
4:MCSOSG指示剂。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:GWOT NPs合成、PEG包覆、MC540负载、表征(TEM、XRD、DLS)、体外实验(细胞毒性、1O2产生、细胞活性、凋亡)、体内研究(肿瘤生长抑制、CT和MRI成像、生物分布、毒性评估)。
5:数据分析方法:
使用p值进行统计分析、线性回归分析弛豫率、比较CT的HU值以及细胞活性检测。
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RS-2000 Pro biological system
RS-2000 Pro
Used for X-ray irradiation in in vitro and in vivo investigations
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TEM
Used for imaging nanoparticles
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XRD
Used for crystallography analysis
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DLS
Used for size analysis of nanoparticles
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CCK-8 assay
Used for cytotoxicity assessment
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Flow cytometry
Used for apoptosis analysis
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CT scanner
Used for computed tomography imaging
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MRI scanner
Used for magnetic resonance imaging
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