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通过MOF功能化磁性碳纳米颗粒与近红外照射实现化疗放大的按需CO释放
摘要: 一氧化碳(CO)气体疗法联合化疗与光热疗法(PTT)是治疗恶性肿瘤的一种极具前景的模式。本研究首次报道了负载阿霉素(DOX)的锰羰基修饰铁(III)基纳米MOFs(MIL-100)并包覆聚乙二醇化磁性碳纳米颗粒(记为MCM@PEG-CO-DOX NPs),作为近红外(NIR)响应的CO-DOX联合治疗诊疗纳米平台。MIL-100作为DOX的高效纳米载体具有高载药量,经智能修饰后还可螯合锰羰基。同时,磁性碳核具有光热效应,可通过808 nm激光照射将NIR光转化为热能,实现CO和DOX的按需释放。因此,结合PTT,MCM@PEG-CO-DOX NPs能高效杀灭肿瘤。此外,我们合成的MCM@PEG-CO-DOX NPs可实现包括磁共振成像(MRI)和光声成像(PAI)在内的肿瘤双模态成像。
关键词: 协同治疗、双模态成像、金属有机框架、一氧化碳气体疗法、碳纳米颗粒
更新于2025-09-23 15:23:52
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急性心肌梗死患者行直接经皮冠状动脉介入治疗时采用碲锌镉探测器进行99mTc-替曲膦与123I-BMIPP双示踪剂同步成像的可行性
摘要: 背景:使用光峰相近同位素的同步双示踪成像可能得益于碲锌镉(CZT)基扫描仪性能的改进。方法:30例急性心肌梗死接受直接经皮冠状动脉介入治疗的患者,先进行单示踪剂(99m锝-四氟菲或123碘-BMIPP先行)成像,随后采用Discovery NM/CT 670 CZT扫描仪进行同步99m锝-TF/123碘-BMIPP双示踪成像。评估定量门控SPECT(QGS)和定量灌注SPECT(QPS)数值。结果:单示踪与双示踪成像间所有QGS和QPS数据的组内相关系数(ICC)均较高(运动总评分:0.95,增厚总评分:0.94,射血分数:0.98,99m锝-TF的SRS:0.97/123碘-BMIPP的SRS:0.95)?;诠谧炊龉┭虻牡?双成像壁运动、壁增厚及静息评分也具有可比性(ICC系数>0.91)。对梗死及灌注-代谢失匹配的视觉分析中,整体及局部左心室评估者间一致性显著(P<0.001)。结论:双示踪成像与单示踪模式下,整体及局部左心室功能、灌注和脂肪酸代谢的定量/半定量数值高度可比。这些数据表明新型CZT基扫描仪适用于临床环境下同步获取99m锝-TF/123碘-BMIPP双示踪图像。
关键词: 急性心肌梗死、双模态成像、碲锌镉(CZT)相机、灌注-代谢不匹配
更新于2025-09-23 15:23:52
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用于酶激活药物释放的体内实时双模态成像(荧光与光声成像)核心-卫星纳米药物
摘要: 实现纳米药物(NMs)在体内释放药物的时空监测仍是尚未解决且对疾病治疗至关重要的挑战。为解决这一问题,我们构建了核?卫星结构的ICG/DOX@Gel-CuS NMs,其由负载近红外荧光染料吲哚菁绿(ICG)和化疗药物阿霉素(DOX)的明胶(Gel)纳米颗粒(NPs)及周围的CuS NPs组成。在完整的ICG/DOX@Gel-CuS NMs中,ICG的荧光最初被卫星CuS NPs屏蔽,并随着酶激活的NMs降解导致DOX从NMs中释放的量成比例增加。为了更全面地了解药物释放特征,采用源自计算机模拟的理论模型重建了ICG/DOX@Gel-CuS NMs的酶可激活药物释放,展示了释放的DOX量与恢复的ICG荧光强度之间的潜在动力学函数关系。通过将ICG/DOX@Gel-CuS NMs局部和系统地施用于MDA-MB-231荷瘤小鼠来评估体内药物释放的动力学。当ICG/DOX@Gel-CuS NMs在肿瘤中积累时,过表达的酶触发明胶支架的降解以及DOX和ICG的释放,这可以通过荧光成像仅显示肿瘤区域ICG荧光信号的增加进行可视化描述。此外,来自CuS NPs的光声信号与ICG/DOX@Gel-CuS NMs的物理状态无关,因此被用于实时NMs追踪。因此,利用核?卫星结构和NMs在肿瘤部位的降解性,通过荧光和光声双模态成像以实时无创的方式监测了ICG/DOX@Gel-CuS NMs的DOX释放特征。
关键词: 核壳结构、纳米药物、体内药物释放、双模态成像、计算机模拟
更新于2025-09-23 15:23:52
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一种具有良好生物相容性的无机磁性荧光纳米探针,用于双模态生物成像和药物递送
摘要: 在本研究中,我们通过将β-环糊精共价键合到氧化铁-金纳米簇(Fe3O4@Au@β-CD)表面,开发出一种高水溶性生物纳米探针。同时制备了Fe3O4@Au@SiO2纳米颗粒作为对照。经β-CD表面修饰后,磁性荧光纳米颗粒的最大发射峰红移30 nm,寿命延长至5.21 μs。我们还研究了所得磁性荧光纳米颗粒的弛豫率和体外磁共振成像能力,结果表明Fe3O4@Au@β-CD纳米颗粒具有最低的r2/r1比值,有望成为MR成像的T2对比剂。MTT实验证明Fe3O4@Au@β-CD纳米颗粒具有优异的水溶性和生物相容性。体外共聚焦荧光成像显示,该纳米颗粒能被胃癌细胞(MGC-803)选择性摄取并在细胞内呈现红色荧光。初步的药物负载与释放测试表明其还可作为靶向给药纳米系统。这些实验结果表明,Fe3O4@Au@β-CD纳米颗粒作为生物纳米探针,在胃癌细胞的诊断与治疗方面具有重要应用前景。
关键词: 多功能、生物相容性、磁性荧光纳米复合材料、药物递送、双模态成像
更新于2025-09-23 15:23:52
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用于磁共振/光声双模态成像的磁性靶向核壳Fe3O4/Au纳米粒子
摘要: 本研究报道了通过核壳结构Fe3O4/Au纳米颗粒实现磁靶向引导的磁共振(MR)/光声(PA)双模态成像。本工作中,MR成像提供肿瘤位置的时序信息,PA成像则揭示肿瘤内部的高分辨率血管分布。值得注意的是,合成的Fe3O4/Au纳米颗粒表现出高达329 mM?1 s?1的r2弛豫率,优于先前报道的T2对比剂。此外,通过尾静脉注射至LNCaP荷瘤小鼠体内,该Fe3O4/Au纳米颗粒被证实是肿瘤体内MR/PA成像的理想候选材料。MR/PA成像结果显示肿瘤部位信号显著增强。所制备的核壳Fe3O4/Au纳米颗粒在多模态成像领域具有广泛应用前景。
关键词: 四氧化三铁/金纳米颗粒、磁靶向、光声成像、双模态成像、磁共振成像
更新于2025-09-23 15:22:29
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用于第二生物窗口增强光-放疗联合治疗的多功能二维核壳MXene@金纳米复合材料
摘要: 具有癌症诊疗特殊优势的多功能纳米平台在纳米医学领域已被广泛探索。本研究以经典MXene纳米结构——碳化钛(Ti3C2)纳米片为起始材料,通过种子生长法合成了二维核壳纳米复合材料(Ti3C2@Au)。在Ti3C2纳米片表面生长金层后,通过巯基修饰显著提升了纳米复合材料的稳定性和生物相容性,并且重要的是增强了近红外区(NIR)的光学吸收。利用其高光学吸收率和强X射线衰减能力,所制备的Ti3C2@Au纳米复合材料被用于光声(PA)和计算机断层扫描(CT)双模态成像。值得注意的是,Ti3C2@Au纳米复合材料的温和光热效应可改善肿瘤氧合,从而显著增强放疗(RT)效果。在注射剂量下未发现该纳米复合材料存在明显长期毒性。本工作凸显了基于MXene的多功能纳米结构特殊性质在癌症诊疗中的广阔前景。
关键词: 表面改性、协同效应、联合治疗、碳化钛纳米复合材料、双模态成像
更新于2025-09-23 15:19:57
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用于双模成像和光热治疗的多功能Ag@NaGdF4:Yb3+,Er3+核壳纳米复合材料
摘要: 近年来,具有生物成像与光热治疗(PTT)应用潜力的多功能核壳纳米结构备受关注。本研究通过简易方法制备了集发光、磁性与光热转换性能于一体的Ag@NaGdF4:Yb3+,Er3+核壳纳米结构。所得纳米复合材料(NCs)呈现均匀的核壳球形形貌,具有绿色上转换发光(UCL)、良好顺磁特性及高效光热转换行为。研究揭示了银纳米颗粒(NPs)与NaGdF4:Yb3+,Er3+ NPs间的发光共振能量转移(LRET)机制。甲基噻唑基四唑(MTT)法对HeLa细胞的毒性测试表明该核壳NCs具有良好的生物相容性。此外,体外计算机断层扫描(CT)与UCL成像研究及活体细胞光热治疗实验显示,该核壳NCs可作为双模态成像引导肿瘤光热治疗的诊疗一体化纳米试剂。
关键词: 双模态成像、核壳结构、多功能纳米复合材料、光热治疗
更新于2025-09-23 08:11:04
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钆掺杂碳量子点负载四氧化三铁纳米颗粒作为荧光与磁共振双模态成像纳米探针
摘要: 如今,在医学成像领域开发兼具荧光与磁共振成像(FI/MRI)功能的双模态探针备受青睐,因其能融合两种成像方式的独特优势:荧光成像的高灵敏度与磁共振成像的卓越空间分辨率。本研究报道了一种简便策略,通过将碳量子点(CQDs)的荧光特性与钆(Ⅲ)离子及四氧化三铁纳米颗粒的T1/T2双模对比增强功能整合至单一杂化纳米结构,成功制备新型双模态成像纳米探针(Gd-CQDs@N-Fe3O4)。通过FT-IR、XRD、TEM、XPS、VSM等手段表征证实,该纳米复合材料成功合成并在室温下呈现超顺磁性。所得纳米探针具有激发波长无关的发射特性,其r1和r2弛豫率分别达到5.16和115.6 mM?1s?1,证实Gd-CQDs@N-Fe3O4纳米复合物可作为理想的T1-T2双模对比剂。这种融合两种协同成像模式的纳米颗粒,在实现更互补精准检测的FI/MRI双模态成像中展现出巨大潜力。
关键词: 掺杂钆的碳量子点、荧光、四氧化三铁、弛豫率、双模态成像
更新于2025-09-19 17:13:59
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双模态成像引导下小鼠脑卒中生物正交标记间充质干细胞的精准追踪
摘要: 在活体受试者移植后对干细胞进行无创且精准的追踪,对于监测干细胞去向及其体内命运(这与治疗效果密切相关)至关重要。在此,我们开发了双环[6.1.0]壬炔(BCN)偶联的乙二醇壳聚糖纳米颗粒(BCN - NPs),作为双模态干细胞成像探针的递送系统。将近红外荧光(NIRF)染料Cy5.5化学偶联到BCN - NPs上,然后将油酸包被的超顺磁性氧化铁纳米颗粒(OA - Fe3O4 NPs)封装进BCN - NPs中,从而制得Cy5.5标记且封装了OA - Fe3O4 NPs的BCN - NPs(BCN - dual - NPs)。为了对人脂肪间充质干细胞(hMSCs)进行生物正交标记,首先,通过代谢糖工程学方法用四乙?;疦 - 叠氮乙酰 - D - 甘露糖胺(Ac4ManNAz)处理hMSCs,使其表面生成叠氮基( - N3)。其次,在体外通过生物正交点击化学成功地将细胞表面的叠氮基与BCN - dual - NPs进行化学标记。与仅采用纳米颗粒标记技术相比,这种hMSCs的生物正交标记可大大提高细胞标记效率、安全性和成像灵敏度。通过脑实质内注射,在光血栓性中风小鼠模型中对生物正交标记的hMSCs进行了双模态成像引导的精准追踪。最后,利用NIRF/T2加权磁共振(MR)双模态成像,可在14天内有效追踪BCN - dual - NPs标记的hMSCs从植入部位向脑中风病灶的迁移情况。我们的观察结果通过提供体内和体外具有安全性和高标记效率的生物正交标记干细胞成像,为再生医学中生物正交标记的干细胞成像提供了一种潜在的应用途径。
关键词: 代谢工程、双模态成像、生物正交点击化学、干细胞追踪、成像探针、脑卒中
更新于2025-09-16 10:30:52
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高掺铒纳米平台增强红光发射用于双模态光学成像引导光动力治疗
摘要: 通常情况下,高掺杂浓度下的发光猝灭效应通常会将镧系材料中掺杂离子的浓度限制在0.05-20 mol%以下,这仍是设计高亮度纳米平台的主要障碍。本研究设计了一种可实现双模态成像与协同抗肿瘤细胞治疗的纳米平台。通过合成Er3?离子浓度高达100 mol%的NaYF?:x%Er@NaXF?(x=5、25、50和100;X=Lu和Y)核壳纳米颗粒,并检测其近红外(NIR)激发下的发光特性。结果表明上转换纳米颗粒(UCNP)中存在显著的表面与浓度猝灭效应耦合。由于外延壳层的生长,在980和800 nm近红外激光照射下,上转换发光(UCL)和NIR-II发射强度随浓度增加而提升且猝灭效应可忽略,从而增强的红光将能量传递给作为光动力治疗(PDT)剂的光敏剂ZnPc以实现肿瘤抑制效果。
关键词: 光动力疗法、上转换纳米粒子、荧光猝灭、纳米平台、协同抗肿瘤细胞治疗、NaYF4:x%Er@NaXF4、双模态成像
更新于2025-09-10 09:29:36