磁共振成像(MRI)和纳米载体靶向药物化疗在癌症诊断和治疗方面需求日益强烈。具有超顺磁性的磁性纳米颗粒(MNPs)在增强的MR图像和被动靶向给药中表现出了良好的特性,显示出成为肿瘤诊断纳米制剂的巨大潜力。

  中南大学张宇教授团队之前的报告揭示了Mn - Zn铁氧体纳米颗粒(NPs)在磁共振成像(MRI)中的潜在优势,而各向异性NPs增加了纳米载体的血液循环时间。因此,各向异性的Mn - Zn铁氧体在癌症同步诊断和治疗方面显示出巨大的潜力,即当药物靶向给药治疗应用于肿瘤时,同时进行增强MRI检测。在此,该团队开发了三种形状的锰锌铁氧体MNPs (Mn0.63Zn0.37Fe2O4)作为癌症theranostic纳米制剂,并比较了三种形状的MNPs对癌症诊断的影响。与单分散球MNPs (S-MNPs-PPR)和聚类MNPs (C-MNPs-PPR)相比,蠕形Mn - Zn铁氧体MNPs (W-MNPs-PPR)在t2加权MRI上获得了更好的结果,比S-MNPs-PPR更持久的药物释放,比C-MNPs-PPR更完全的药物释放。

  研究指出蠕虫状的纳米链具有延长血液循环时间的作用。该团队发现锰锌铁氧体纳米粒子在磁共振成像(MRI)方面表现出优异的性能。因此,制备了具有蠕虫状的锰锌铁氧体纳米链用来装载化疗药物紫杉醇。一方面利用纳米链的延时性能增加诊疗剂的血液循环时间,其表面修饰的RGD多肽可以主动靶向到富集整合素受体的肿瘤细胞中,增加锰锌铁氧体在肿瘤区域的聚集,而锰锌铁氧体更好的顺磁性又可以增加氧化铁造影剂在MRI中的T2加权成像,从而实现更好的MRI成像效果;另一方面,主动靶向到肿瘤区域的链状纳米粒子又会释放更多化疗药物,从而实现更好的化疗效果。我们也发现,永乐国际网址蠕虫状纳米粒在乳腺癌肿瘤小鼠模型中的MRI T2加权成像和肿瘤组织靶向富集方面都表现出比其他两种形状纳米粒子(单分散球形和簇状)更好的性能。尤其是在对负载的紫杉醇药物进行测定时,发现在小鼠流体血液环境中蠕虫样的诊疗剂在肿瘤组织中的紫杉醇富集量远远超过了其他组的。该团队猜测这和蠕虫样的纳米粒子在流体环境中更多机会的主动靶向结合机制有关。据此,该团队首次证明了蠕虫状锰锌铁氧体纳米诊疗剂可以在流体环境中实现更好的诊疗效果。