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实验目的: 脉络膜黑色素瘤是成人眼部最常见的恶性肿瘤,具有恶性程度高,易转移,死亡率极高等特点。目前的治疗手段主要包括手术、放疗及后期的化疗等,这些方法虽然一定程度上能够杀死肿瘤细胞,但同时可能伴随有治疗不彻底、损伤正常组织甚至摘除眼球等缺点,因此迫切需要找到一种能靶向杀死脉络膜黑色素瘤的治疗方法。近年来,纳米材料作为载体在生物医学领域越来越受关注。天然磁性纳米颗粒磁小体作为纳米材料的一种,自从发现之日起就备受关注。本课题组前期的研究发现,与化学合成的标准磁纳米颗粒相比,磁小体对人视网膜色素上皮细胞有较低的细胞毒性和基因毒性,有相对较好的生物相容性,有望用于眼部疾病的治疗。基于以上的研究,本课题进一步确认磁小体(BMs)的细胞生物相容性,构建一种新型的磁小体(BMs)纳米载药体系,借助磁小体颗粒均匀,晶型稳定,生物相容性好和有磷脂膜包被、可通过血脑屏障的特点使体系靶向对抗肿瘤,为临床治疗脉络膜黑色素瘤提供一种新颖的方案。 实验方法: 首先从趋磁细菌中提取BMs,将BMs、偶联剂戊二醛(GA)和抗肿瘤药物阿霉素(DOX)以一定的比例混合,避光搅拌,通过脱水缩合反应将(DOX)共价连接在磁小体表面,构建BMs-GA-DOX。相似的条件下,将BMs、天然偶联剂京尼平(GP),DOX一定比例混合构建BMs-GP-DOX载药体系。 采用透射电子显微镜(TEM)、紫外可见光谱仪(UV-vis)、荧光倒置显微镜、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)等仪器对载药体系的理化性质和形貌结构进行表征,计算、优化磁小体载药体系的载药率。通过不同pH值条件下的体外释放情况来分析药物的稳定性。 选用人眼视网膜色素上皮细胞(ARPE-19)和人眼脉络膜黑色素瘤细胞(OCM-1)作为体外细胞研究的对象。本研究中通过共聚焦显微镜和活死细胞染色的观察来探讨BMs对ARPE-19,OCM-1细胞的生物相容性,通过普鲁士蓝染色观察BMs对于脉络膜黑色素瘤的磁靶向性作用,最后采用CCK-8法、流式细胞仪确定载药体系对OCM-1细胞靶向杀伤效果。 实验结果: 通过TEM等表征得出BMs粒径约为30nm,表面由生物膜包被,分散性较好。天然磁小体和广谱抗癌药阿霉素表面的氨基在偶联剂GA和GP作用下发生反应,构建了BMs-GA-DOX,BMs-GP-DOX纳米载药系统。通过TEM,FTIR,UV-vis等表征证明BMs-GA-DOX,BMs-GP-DOX这两种载药体系成功的制备,并且最大载药率分别高达96.9%,92.08%,远远高于一般的载药体系。体外释放结果表明该载药体系中DOX在酸性条件下的释放率高于中性条件下的释放率,表现出稳定的缓释性能,有利于药物在外加磁场的作用下靶向作用于肿瘤部位。 生物相容性结果表明BMs能够进入ARPE-19,OCM-1细胞并且具有良好的生物相容性。细胞杀伤性结果表明,BMs-GA-DOX体系对OCM-1细胞杀伤力高于单独DOX,而BMs-GP-DOX体系和单独的DOX对OCM-1细胞杀伤力相当,证明与单独的DOX相比,BMs-GA-DOX,BMs-GP-DOX都有很好的杀伤力。当有外加磁场作用时,含有相同剂量DOX的BMs-GA-DOX,BMs-GP-DOX载药体系的对肿瘤的杀伤作用效果更加明显。 实验结论: 本课题从趋磁细菌中提取了高纯度的天然磁小体,无需化学修饰,环保、安全、稳定性高。分别通过偶联剂GA或GP将广谱抗肿瘤药物DOX与BMs表面的氨基共价相连,制备两种高装载率、可控释、具有磁靶向的纳米药物载体。本论文所制备的磁小体在体外对人眼脉络膜黑色素瘤细胞(OCM-1)和人视网膜色素上皮细胞(ARPE-19)具有良好的生物相容性,体外评价结果表明BMs-GA-DOX,BMs-GP-DOX这两种载药体系对人眼脉络膜黑色素瘤细胞有明显的磁靶向杀伤作用。研究结果表明所制备的磁小体纳米载药系统有用于临床上治疗脉络膜黑色素瘤的潜力。