刺激响应型纳米探针的制备及其对卵巢癌细胞的磁共振成像与药物输运研究

摘要

目的 构建基于肿瘤微环境下刺激响应型纳米探针介孔二氧化硅@阿霉素@二氧化锰纳米片(mSiO2@DOX@MnO2)，探索其在卵巢癌细胞的特异性MRI与药物释放性能。方法 以转铁蛋白为稳定剂和靶向分子，通过超声分散法制备MnO2纳米片，以MnO2纳米片为门控，通过静电相互作用构建mSiO2@DOX@MnO2纳米探针。检测其Zeta电位、微观形貌、药物控释、光学性质及MRI性能。采用细胞增殖/毒性检测试剂盒检测纳米复合物对HO-8910卵巢癌细胞和CHO仓鼠卵巢细胞的细胞毒性。检验其在肿瘤细胞内的药物释放情况及细胞水平的MRI成像效果。结果 mSiO2@DOX@MnO2纳米探针在正常生理环境下几乎无MR信号，药物释放率小于10%。在肿瘤微环境高谷胱甘肽（GSH）浓度下产生较强的T1加权信号，其T1弛豫效率r1为5.86mmol/（L·s）。在p H=5.0的酸性环境中，DOX的释放率在15 h左右开始维持在相对稳定水平，释放率约为33%。相同pH=7.4条件下，GSH高浓度组较低浓度组释放率明显增高，约为55%。当pH=5.0时，GSH浓度为10 mmol/L时，释放率最高，高达80%。mSiO2@DOX@MnO2纳米探针在实验浓度内对肿瘤细胞毒性较强，对正常CHO细胞毒性较弱，当mSiO2@DOX@MnO2纳米复合物中DOX含量约为100μg/mL,HO-8910细胞存活率仅为24%,CHO细胞的存活率约为86%。HO-8910细胞、CHO细胞在不同质量浓度mSiO2@DOX@MnO2作用下存活率差异均有统计学意义（P<0.05）。当锰离子浓度为1.12 mmol/L时，HO-8910细胞组的T1驰豫时间为467.60±4.45 ms,CHO细胞组的T1驰豫时间为1681.47±1.88 ms。同一浓度下的纳米探针对HO-8910细胞和CHO细胞MRI的T1弛豫时间两两比较差异均有统计学意义（P<0.05）。结论 构建的mSiO2@DOX@MnO2纳米探针可靶向识别卵巢癌细胞，在肿瘤细胞酸性环境下及高水平GSH刺激响应下实现T1加权成像、药物的精准释放，可实现卵巢癌细胞水平的靶向磁共振成像及治疗。

关键词

二氧化锰纳米片 / 介孔二氧化硅 / 盐酸阿霉素 / 肿瘤微环境 / 谷胱甘肽