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基于肿瘤治疗中单纯化疗方案对机体毒副作用强、传统靶向载体给药系统效率不高和载体毒性,我们提出一种新型靶向给药方式:基于在体血流的体外循环磁操控靶向给药系统。该系统以白血病为模型疾病,阿霉素为模型药物,叶酸和叶酸受体识别为靶向识别模型,构建磁性靶向载药纳米链。首先引流含有白血病细胞的血流至体外血液循环回路,将血液与靶向载药纳米链混合;混合过程中纳米链靶向至白血病细胞膜并内吞;接着外加旋转磁场驱动纳米链与细胞膜碰撞,以机械方式破坏白血病细胞,并与药物协同作用杀伤白血病细胞;然后通过静磁场将血液中的纳米链磁分离回收,防止过多纳米链进入机体,降低纳米链对机体的毒性。该给药系统按以下三个模块分步骤实现精准高效低毒给药:第一模块:靶向载药纳米链的构建和白血病细胞的识别。首先,合成以腙键为pH响应性基团的药物高分子聚乙二醇-聚乳酸-阿霉素（PEG-PLA-Dox）和叶酸靶向双亲性高分子聚乳酸-聚乙二醇-叶酸（PLA-PEG-FA）,并通过核磁氢谱（1H-NMR）、傅立叶红外光谱仪（FT-IR）对产物进行了结构表征,靶向分子FA含量为18.61%,药物Dox含量为2.03%。通过溶剂交换法和静磁场自组装法制备了以Fe3O4@OA为“核”,Dox-PLA-PEG和PLA-PEG-FA为“壳”的靶向载药纳米链（FA-MNCs-Dox）。纳米链在透射电镜下尺寸在100-200 nm,饱和磁化强度为53.94 emu/g,在水中、PBS和10%FBS培养基中稳定性良好。FA-MNCs-Dox具有pH响应性,表现为在体外酸性环境中快速释药,在中性环境中缓慢释药。靶向纳米链（FA-MNCs）细胞毒性低,普鲁士蓝染色和铁含量测定实验表明,叶酸对K562细胞具有靶向性。第二模块:磁操控下纳米链对白血病细胞杀伤作用的研究。构建旋转磁场,选定距离磁铁表面5-15 mm处作为细胞作用区间,磁场强度为70-30 mT,旋转频率为30 Hz。旋转磁场下FA-MNCs产生的机械力对K562细胞杀伤作用显著:每天1 h,连续作用3天旋转磁场作用后,通过CCK-8法测得细胞存活率下降25%;光学显微镜下可见细胞受损严重,多凋亡小体和细胞碎片;通过Annexin V-FITC/PI双标记流式细胞术和Calcein-AM/PI活细胞/死细胞染色证明受到纳米链旋转产生的机械力后细胞膜受损,早期凋亡和死亡状态细胞增多;通过透射电镜观察细胞显微结构,发现在纳米链旋转产生的机械力的作用下质膜边缘模糊,细胞器膜已被破坏。药物和磁场下纳米链旋转产生的机械力具有协同抑制作用:细胞毒性实验和流式细胞术结果表明FA-MNCs-Dox具有靶向定点释药的特点;旋转磁场作用下,FA-MNCs-Dox组细胞更敏感,在机械力作用下更容易受到损伤而凋亡。第三模块:靶向载药纳米链的分离回收。构建血液循环回路,测定流动情况下纳米链的分离回收率。循环回路容量为3 mL,血流速度为0.3-0.5 mL/min,纳米链溶液泵入速度为0.1 mL/min时,测定纳米链分离回收率为60.41%±6.24%。依靠微贮室减缓血流与静磁场的作用可吸附回收纳米链,防止过多载体进入动物体内。最后,成功搭建了基于大鼠在体血流的体外循环磁操控靶向给药系统并评价其安全性。靶向载药纳米链溶血率小于5%,可用于静脉注射。肝素钠可有效延长靶向载药纳米链的凝血时间。该给药系统对大鼠血常规及脏器无显著性损伤。在静磁场吸附作用后,经普鲁士蓝染色,脏器中累积的蓝色斑点明显减少,有效阻止了过量载体进入体内。该靶向给药系统为今后体外循环磁操控治疗白血病打下了基础。